Проблемы водоснабжения России (стр. 10 из 15)
5. Построение калибровочного графика
Для приготовления стандартных растворов в колориметрические пробирки с отметкой на 10 мл отбирают 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; и 10 мл рабочего стандартного раствора азотнокислого калия (1 мл- 0,01 мг N) и доводят дистиллированной водой до отметки. Содержание нитратного азота в растворах соответственно равно 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; и 10 мг/л. Затем растворы переносят в фарфоровые чашки, прибавляют по 1 мл раствора салициловокислого натрия и выпаривают на водяной бане досуха. Сухой остаток обрабатывают так же, как описано при анализе пробы исследуемой воды. Оптическую плотность окрашенных растворов измеряют при помощи электрофотокалориметра, используя фиолетовый фильтр и кюветы с толщиной рабочего слоя 1-5 см. Из полученных величин вычитают оптическую плотность нулевой пробы и результаты наносят на график.
6. Обработка результатов
Содержание нитратов (Х) в мг/л вычисляют по формуле в пересчете на нитратный азот Х=С,
где С – содержание нитратов, найденное по графику, мг/л.
2.2.6 Методика определения массовой концентрации сероводорода и сульфидов в водах
1. Назначение и область применения методики
Настоящий руководящий документ устанавливает фотометрическую методику выполнения измерений массовой концентрации сероводорода и растворимых в воде или в кислоте сульфидов в сумме (в пересчете на сероводород) в пробах природных и очищенных сточных вод любой минерализации в диапазоне 2 - 4000 мкг/дм3. При анализе проб воды с массовой концентрацией сероводорода и сульфидов, превышающей 4000 мкг/дм3, необходимо соответствующее разбавление пробы дистиллированной водой.
2. Нормы погрешности и значения характеристик погрешности измерения
В соответствии с ГОСТ 27384 нормы погрешности при выполнении измерений сероводорода и сульфидов в природных водах в диапазоне массовых концентраций 25-50 мкг/дм3 составляет ±50%, свыше 50 – 100 мкг/дм3 - ±25%, свыше 100 мкг/дм3 - ±10%. При выполнении измерений в сточных водах нормы погрешности составляют ±25% в диапазоне массовых концентраций 50-500 мкг/дм3 и ±10% свыше 500 мкг/дм3.
Установленные для настоящей методики значения характеристик погрешности и ее составляющих приведены в таблице 4.
При выполнении измерений сероводорода и сульфидов в пробах с массовой концентрацией свыше 4000 мкг/дм3 после соответствующего разбавления погрешность измерения не превышает величины Δ · n, где Δ - погрешность измерения концентрации сульфидов в разбавленной пробе; n – степень разбавления.
Таблица 6
Значения характеристик погрешности и ее составляющих (Р=0,95)
| Диапазон измеряемых концентраций сероводорода и сульфидов С, мкг/дм3 | Характеристика случайной составляющей погрешности, δ(Δ), мкг/дм3 | Характеристика погрешности, Δ, мкг/дм3 |
| Экстракционно-фотометрическое определение | ||
| 2,0-80,0 | 0,4+0,04 С | 0,9+0,07 С |
| Фотометрическое определение | ||
| 50-4000 | 5+0,02 С | 10+0,04 С |
Определение основано на способности сероводорода образовывать в кислой среде с продуктами окисления N,N-диметил-n-фенилендиамина солью железа(Ш) метиленовую синь, интенсивность окраски которой пропорциональна содержанию сульфидов и сероводорода. При содержании сульфидов более 50 мкг/дм3 проводят измерение интенсивности окраски в водном растворе, при меньшей при меньшей концентрации проводят экстракционное концентрирование окрашенного соединения хлороформом в присутствии лаурилсульфата натрия. Измерение интенсивности окраски проводят на фотоэлектроколориметре ( λmaxв водном растворе 667 нм, в экстракте 656 нм).
Определению сероводорода и сульфидов с N,N-диметил-n-фенилендиамином мешают взвешенные вещества. Их устраняют соосаждением с гидроксидом алюминия, при этом, однако, теряется и часть сульфидов, нерастворимых в воде, но растворимых в сильнокислой среде.
Мешающее влияние на определение сероводорода могут оказать сульфиты и гипосульфиты при концентрации более 10 мкг/дм3, практически не встречающейся в природных и очищенных сточных водах.
В присутствии значительного количества сульфида метиленовая синь не образуется, а выпадает белый осадок, представляющий собой элементарную серу. В этом случае пробу разбавляют в 10 и более раз.
4. Средства измерений
Определение сероводорода проводили на фотокалориметре типа КФК-2.
5. Отбор, предварительная обработка и хранение проб
Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05. Вследствие неустойчивости сероводорода отбор аликвоты водной пробы для его определения производят на водном объекте, сразу после отбора пробы для определения кислорода, и немедленно проводят предварительную обработку пробы.
Если в анализируемой воде визуально заметно присутствие взвешенных веществ, то объем пробы должен быть не менее 1 дм3. В склянку с притертой пробкой вместимостью 1 дм3 на месте отбора пробы наливают анализируемую воду посредством сифона, опущенного до дна склянки так, чтобы первая порция воды вылилась из склянки. Добавляют 5 см3 20% раствора хлорида (или сульфата) алюминия и 3 см3 раствора гидроксида натрия с концентрацией 4 моль/дм3. Склянку закрывают пробкой, встряхивают и дают отстояться в течение 20-30 мин. Затем с помощью сифона отбирают из середины склянки прозрачную воду в калиброванную склянку вместимостью 500 см3 с притертой пробкой или завинчивающейся пробкой с плотным полиэтиленовым вкладышем. Далее проводят фиксацию или консервацию пробы как описано ниже.
Если анализируемая вода визуально прозрачна, ее помещают непосредственно в калиброванную склянку с помощью сифона. Склянку заполняют водой доверху и дают возможность первым порциям воды вылиться из склянки, поднимая при этом трубку сифона. Пробу немедленно закрывают пробкой.
Для предотвращения окисления сероводорода и сульфидов сразу после отбора пробы или после осаждения взвешенных веществ проводят их фиксацию, добавляя в склянку 5 см3 раствора ДМФДА и 5 см3 раствора хлорида железа(Ш). Дальнейшая обработка пробы и определение сероводорода и сульфидов могут быть выполнены в лаборатории не позднее, чем через 3 сут. Пробы с зафиксированным сероводородом хранят в темноте.
При необходимости более длительного хранения (до 14 сут) пробу консервируют. Для этого в склянку с анализируемой водой добавляют 0,3 см3 раствора гидроксида натрия с концентрацией 4 моль/дм3 и доводят рН до 9-10 по универсальной индикаторной бумаге, добавляя по каплям этот же раствор, а затем приливают 5 см3 10 % раствора ацетата кадмия.
Если проводится фиксация проб растворами ДМФДА и хлорида железа, то одновременно следует зафиксировать холостой опыт. Для этого в склянку вместимостью 500 см3 наливают дистиллированную воду и обрабатывают ее так же, как и анализируемую воду.
При добавлении всех реактивов в пробы пипетку с раствором опускают до середины склянки и поднимают по мере вытекания раствора.
6. Подготовка к выполнению измерений
6.1. Определение точной концентрации растворов тиосульфата натрия и иода
6.1.1 Раствор тиосульфата натрия
В коническую колбу вместимостью 250 см3 наливают 70-80 см3 дистиллированной воды, добавляют пипеткой 10 см3 раствора дихромата калия с концентрацией 0,0200 моль/дм3 эквивалента, всыпают 1 г сухого KI и добавляют 10 см3 соляной кислоты (2:1). Колбу закрывают пробкой и ставят в тёмное место. Через 5 мин титруют выделившийся иод раствором тиосульфата натрия до бледно-жёлтой окраски. Затем добавляют 1 см3 раствора крахмала и продолжают титрование по каплям до обесцвечивания раствора. Определение повторяют и при отсутствии расхождения в объёмах титранта более 0,05 см3 за результат определения берут среднее арифметическое. Концентрацию раствора тиосульфата определяют по формуле:
где Сt - концентрация раствора тиосульфата натрия, моль/дм3 эквивалента;
Vt - объём раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, см3;
Сд - концентрация раствора дихромата калия, моль/дм3 эквивалента;
Vд - объём раствора дихромата калия, см3.
6.1.2. Раствор иода
В коническую колбу вместимостью 250 см3 наливают 70-80 см3 дистиллированной воды, добавляют пипеткой 10 см3 раствора иода, 10 см3 раствора соляной кислоты (2:1) и титруют тиосульфатом натрия до бледно-жёлтой окраски. Затем добавляют 1 см3 раствора крахмала и титруют по каплям до обесцвечивания раствора. Титрование повторяют ещё 1-2 раза и из полученных отсчётов, различающихся не более чем на 0,05 см3 берут среднее. Концентрацию раствора иода определяют по формуле:
где Си - концентрация раствора иода, моль/дм3 эквивалента;
Vи - объём раствора иода, см3;
Ст - концентрация раствора тиосульфата натрия, моль/дм3 эквивалента;
YT - объём раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование , см3.
6.2. Приготовление градуировочных растворов
Градуировочные растворы, аттестованные по процедуре приготовления, готовят из судьфида натрия в соответствии с 6.3.1-6.3.3.
Для всех градуировочных растворов погрешности, обусловленные процедурой приготовления, не превышают 2,5% относительно приписанного значения массовой концентрации сероводорода.
6.2.1. Основной раствор сульфида натрия
0,1-0,2 г Na2S·9H20, предварительно ополоснутого водой для удаления следов сульфатов с поверхности кристаллов и отжатого фильтровальной бумагой, растворяют в 25 см3 дистиллированной воды, в которую добавлена щелочь до рН 9-10, добавляют 25 см3 глицерина и тщательно перемешивают. Точную концентрацию сульфида в полученном растворе определяют иодометрически. Для этого в колбу с притёртой пробкой вместимостью 250 см3 наливают 60-70 см3 воды, добавляют пипеткой 25 см3 раствора иода, 10 см3 соляной кислоты (2:1) и 5 см3 основного раствора сульфида натрия. Колбу закрывают пробкой, перемешивают и помещают в темное место. Через 5 мин оттитровывают избыток иода раствором тиосульфата натрия до бледно-жёлтой окраски. Затем добавляют 1 см3 раствора крахмала и продолжают титрование по каплям до обесцвечивания раствора. Если после добавления основного раствора сульфида натрия иод обесцветился, следует повторить определение с меньшим количеством раствора сульфида.