Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 1 сентября 1978 г. N 2413 срок действия установлен с 01.01.80 до 01.01.85.

Настоящий стандарт распространяется на лечебные, лечебно-столовые и природные столовые питьевые минеральные воды и устанавливает колориметрические и потенциометрический методы определения нитрат-ионов.

1.1. Отбор проб - по ГОСТ 23268.0-78.

1.2. Объем пробы воды для определения нитрат-ионов должен быть не менее 50 см3.

1.3. Анализы выполняют в день вскрытия пробы.

Метод предназначен для быстрого определения предельно допустимого содержания нитрат-ионов в минеральных водах.

2.1. Сущность метода

Метод основан на окислении дифениламина нитрат-ионами с образованием окрашенного в синий цвет хиноидного производного дифенилбензидина. Метод позволяет определять нитрат-ионы от 0,001 до 0,005 мг в пробе.

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы технические типа ВЛТ-200.

Весы аналитические лабораторные.

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74 вместимостью: колбы 50, 100, 500, 1000 см3; цилиндры 10 см3.

Приборы мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 20292-74 вместимостью: пипетки 1; 2; 5 и 10 см3; бюретки 2 см3.

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82.

Пробирки стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Палочки стеклянные.

Термометры ртутные стеклянные лабораторные жидкостные по ГОСТ 215-73.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Дифениламин по ГОСТ 5825-70.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а.

2.3. Подготовка к анализу

2.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого калия

Основной стандартный раствор готовят из азотнокислого калия по ГОСТ 4212-76.

1 мл раствора содержит 1 мг нитрат-ионов.

2.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого калия (раствор N 1)

10 см3 основного стандартного раствора азотнокислого калия вносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки. Раствор готовят в день проведения анализа.

1 см3 раствора содержит 0,01 мг нитрат-ионов.

2.3.3. Приготовление рабочих стандартных растворов азотнокислого калия (растворы N 2, 3 и 4)

В мерные колбы вместимостью 50 см3 отмеривают 5,0; 10,0 и 25,0 см3 рабочего стандартного раствора N 1 и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки. Растворы готовят в день проведения анализа.

1 см3 раствора N 2 содержит 0,001 мг, раствора N 3 - 0,002 мг, раствора N 4 - 0,005 мг нитрат-ионов.

2.3.4. Приготовление основного раствора дифениламинового реактива (раствор N 5)

0,1 г дифениламина взвешивают с погрешностью не более +/- 0,0002 г, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, осторожно растворяют в серной кислоте и доводят объем раствора этой же кислотой до метки.

Серная кислота не должна содержать окислителей, придающих раствору дифениламина синюю окраску. Допустимо лишь слабо-голубое окрашивание. Для освобождения от окислителей 150 - 200 см3 серной кислоты нагревают до выделения густых белых паров.

2.3.5. Приготовление рабочего раствора дифениламинового реактива (раствор N 6)

В мерную колбу вместимостью 100 см3 приливают 38 см3 дистиллированной воды, добавляют 5 см3 раствора N 5, объем раствора осторожно доводят концентрированной серной кислотой до метки, перемешивают и отстаивают от 3 до 5 сут. Реактив должен быть бесцветным.

2.3.6. Приготовление 10%-ного раствора хлористого натрия

10 г хлористого натрия растворяют в 90 см3 дистиллированной воды

2.3.7. Подготовка пробы

В мерную колбу вместимостью 100 см3 отмеривают 10 см3 анализируемой воды и объем раствора доводят до метки дистиллированной водой, не содержащей нитрат- и нитрит-ионов.

2.4. Проведение анализа

В сухую пробирку вносят 1 см3 подготовленной пробы. Одновременно готовят эталонные растворы с содержанием нитрат-ионов 0,0; 1,0; 2,0 и 5,0 мг/дм3, для чего в такие же пробирки вносят соответственно по 1 см3 растворов N 2, 3, 4.

К содержимому пробирок прибавляют из микробюретки по 0,1 см3 10%-ного раствора хлористого натрия, осторожно приливают по 2,5 см3 дифениламинового реактива (раствор N 6), перемешивают стеклянной палочкой и помещают в стакан с водой при температуре от 18 до 22 °C. Через 2,5 ч сравнивают интенсивность цвета анализируемого раствора с интенсивностью цвета эталонных растворов.

2.5. Обработка результатов

Массовую концентрацию нитрат-ионов (X), мг/дм3, вычисляют по формуле

где C - массовая концентрация нитрат-ионов, определенных по шкале эталонных растворов, мг/дм3;

- объем анализируемой воды, взятый для разведения, см3;

- объем, до которого разбавлена проба, см3.

При разногласиях в оценке качества минеральной питьевой лечебной, лечебно-столовой и природной столовой воды применяют колориметрический метод определения с фенолдисульфоновой кислотой.

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого соединения в результате реакции нитрат-ионов с фенолдисульфоновой кислотой. Метод позволяет определить от 0,005 до 5 мг нитрат-ионов в пробе.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74, вместимостью: колбы 50, 100, 500, 1000 см3; цилиндры 50, 100 см3.

Колбы стеклянные конические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 100 и 150 см3.

Приборы мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 20292-74, вместимостью: пипетки 2, 5, 10, 50 см3; бюретки 5, 10, 25 см3.

Цилиндры колориметрические вместимостью 50 см3.

Посуда лабораторная фарфоровая по ГОСТ 9147-80 - чашки выпарные.

Палочки стеклянные.

Фильтры стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82.

Холодильник стеклянный лабораторный по ГОСТ 25336-82

Шкаф сушильный лабораторный с терморегулятором.

Баня водяная.

Весы лабораторные аналитические.

Весы технические типа ВЛТ-200.

Бумага индикаторная универсальная.

Плитка электрическая по ГОСТ 306-76.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Фенол по ГОСТ 6417-72.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Серебро сернокислое.

Метиловый оранжевый по ГОСТ 10816-64.

Калия гидроокись.

Соль динатриевая этилендиамин - N, N, , - тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а.

3.3. Подготовка к анализу

3.3.1. Приготовление раствора фенолдисульфоновой кислоты

25 г кристаллического бесцветного фенола взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, помещают в колбу вместимостью 200 см3, приливают осторожно 150 см3 концентрированной серной кислоты и нагревают 6 ч на кипящей водяной бане с обратным холодильником. Полученную фенолдисульфоновую кислоту хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой.

3.3.2. Приготовление раствора трилона Б (комплексона III)

50 г комплексона III взвешивают с погрешностью не более 0,01 г и смешивают в фарфоровой чашке с 20 см3 дистиллированной воды. Полученную массу растворяют в 50 см3 концентрированного раствора аммиака.

3.3.3. Основной стандартный раствор азотнокислого калия приготавливают по п. 2.3.1.

3.3.4. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого калия

100 см3 основного стандартного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят дистиллированной водой до метки.

1 см3 раствора содержит, 0,1 мг нитрат-ионов.

3.3.5. Приготовление эталонных растворов азотнокислого калия

В фарфоровые чашки вносят 0,00; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00; 7,50; 10,00; 15,00; 20,00 и 25,00 см3 рабочего стандартного раствора, выпаривают досуха на водяной бане и после охлаждения к сухому остатку приливают по 2 см3 раствора фенолдисульфоновой кислоты, тщательно растирая стеклянной палочкой до получения однородной массы, осторожно растворяют в 20 см3 дистиллированной воды, затем, помешивая, добавляют 7 см3 концентрированного раствора аммиака. Каждый из полученных растворов количественно переносят в колориметрические цилиндры вместимостью 50 см3, и содержимое каждого цилиндра доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Полученные растворы содержат соответственно 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 30,0; 40,0 и 50,0 мг/дм3 нитрат-ионов. Эталонные растворы пригодны для использования в течение месяца при хранении в закрытых сосудах в темном месте.

Допускается приготовление неполной шкалы эталонных растворов в пределах предполагаемых значений нитрат-ионов для анализируемой воды.

3.3.6. Приготовление раствора сернокислого серебра

4,40 г сернокислого серебра взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

1 см3 раствора сернокислого серебра соответствует 1 мг хлорид-ионов.

3.3.7. Приготовление 0,1 н. раствора серной кислоты

Раствор готовят из фиксанала. Содержимое ампулы для приготовления 0,1 н. раствора серной кислоты количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

3.4. Проведение анализа

Определению мешают хлорид-ионы, влияние которых устраняют по ходу анализа. В коническую колбу вместимостью 250 см3 вводят от 10 до 100 см3 анализируемой воды с таким расчетом, чтобы в ней содержалось не более 5 мг нитрат-ионов. К пробе приливают 0,1 н. раствор серной кислоты до тех пор, пока pH, контролируемый по индикаторной бумаге, не достигнет 4.

Добавляют раствор сернокислого серебра в количестве, эквивалентном содержанию хлорид-ионов, которые определяют из отдельной пробы по ГОСТ 23268.17-78. Содержимое колбы слегка подогревают и выпавший осадок хлористого серебра отфильтровывают. Прозрачный фильтрат количественно переносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха на водяной бане. После охлаждения к сухому остатку приливают 2 см3 раствора фенолдисульфоновой кислоты, тщательно растирают стеклянной палочкой до получения однородной массы, осторожно растворяют в 20 см3 дистиллированной воды и при помешивании добавляют 7 см3 концентрированного раствора аммиака. В случае выпадения осадка гидроокисей металлов прибавляют по каплям аммиачный раствор комплексона III до полного растворения осадка. Прозрачный раствор количественно переносят в колориметрический цилиндр вместимостью 50 см3, объем раствора доводят дистиллированной водой до метки и содержимое перемешивают. Интенсивность цвета анализируемого раствора сравнивают с интенсивностью цвета эталонных растворов.

3.5. Обработка результатов

Массовую концентрацию нитрат-ионов (X) в мг/дм3 вычисляют по формуле

где C - нитрат-ионы, определенные по шкале эталонных растворов, мг/дм3;

- объем колориметрируемой пробы, см3;

- объем воды, взятый для анализа, см3.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,5 мг/дм3.

4.1. Сущность метода

Метод основан на прямом определении нитрат-ионов с использованием ионоселективного электрода.

Метод позволяет определять нитрат-ионы в минеральных водах любой минерализации при содержании их от 10 до 70 мг/дм3 с относительной ошибкой 10%.

4.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Прибор для измерения величины потенциала, типа pH-метр - милливольтметр (pH-340; pH-121) или иономер ЭВ-74.

Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72.

Нитратселективный электрод "Квант".

Весы лабораторные аналитические.

Весы технические типа ВЛТ-200.

Шкаф сушильный.

Секундомер.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76.

Приборы мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 20292-74, вместимостью: бюретки 50 см3; пипетки 1,25 см3.

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770-74, вместимостью: цилиндры 50 см3 (исполнения 2 или 4) и 1000 см3; колбы 100, 1000 см3.

Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82.

Стаканы и колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82, вместимостью: стаканы 50 и 1000 см3; колбы конические 1000 см3.

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а.

4.3. Подготовка к анализу

4.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого калия

Азотнокислый калий высушивают в сушильном шкафу при температуре 105 +/-5 °C до постоянной массы.

10,1107 г азотнокислого калия взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более +/- 0,0002 г. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

1 см3 раствора содержит азотнокислого калия

4.3.2. Приготовление рабочих стандартных растворов

В мерные колбы вместимостью 100 см3 каждая приливают при помощи бюретки вместимостью 50 см3 основной стандартный раствор в количестве 1; 10; 20; 30; 40; 50 см3 и объемы растворов доводят дистиллированной водой до метки.

1 см3 раствора содержит соответственно: (раствор N 1); (раствор N 2); (раствор N 3); (раствор N 4); (раствор N 5); (раствор N 6) г · молей азотнокислого калия.

Рабочие стандартные растворы готовят в день построения градуировочного графика.

4.3.3. Приготовление буферного раствора (10%-ный раствор алюмокалиевых квасцов)

100,00 г алюмокалиевых квасцов взвешивают на технических весах с погрешностью не более +/- 0,01 г. Навеску помещают в коническую колбу и растворяют в 900 см3 дистиллированной воды. Для ускорения растворения раствор слегка подогревают.

4.3.4. Приготовление раствора хлористого натрия

Готовят раствор с массовой концентрацией хлорид-ионов, равной массовой концентрации их в исследуемой воде. Массовую концентрацию хлорид-ионов в исследуемой воде определяют по ГОСТ 23268.17-78. Массу навески рассчитывают исходя из массовой концентрации хлорид-ионов в исследуемой воде.

Хлористый натрий взвешивают на технических весах с погрешностью не более +/- 0,01 г. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят до метки дистиллированной водой.

4.3.5. Подготовка прибора к испытаниям

Новый измерительный нитратселективный электрод выдерживают в основном стандартном растворе азотнокислого калия не менее 12 часов. Перед началом работы его присоединяют к клемме прибора для измерения величины потенциала "Изм", промывают дистиллированной водой, а остатки воды с электрода удаляют фильтровальной бумагой. В качестве электрода сравнения используют хлорсеребряный электрод.

По окончании работы нитратселективный электрод и наконечник электролитического ключа обмывают дистиллированной водой.

Между анализами нитратселективный электрод хранят в стаканчике с рабочим стандартным раствором N 1, а наконечник электролитического ключа - в стаканчике с дистиллированной водой.

4.4. Проведение анализа

На характер градуировочного графика влияют ионная сила раствора и присутствующие в воде хлорид-ионы в количестве более 500 мг/дм3. Влияние ионной силы устраняют добавлением буферного раствора. Влияние хлорид-ионов при массовой концентрации их от 500 до 2000 мг/дм3 устраняют введением в стандартные растворы при построении градуировочного графика хлористого натрия в количестве, равном его массовой концентрации в исследуемой воде. Массовую концентрацию хлорид-ионов в воде определяют по ГОСТ 23268.17-78.

4.4.1. Определение нитрат-ионов в водах, содержащих менее 500 мг/дм3 хлорид-ионов.

В мерный цилиндр с притертой пробкой вместимостью 50 см3 отмеривают пипетками вместимостью 25 см3 25 см3 исследуемой воды и 25 см3 буферного раствора. Раствор перемешивают. Подготовленную пробу используют для трех параллельных измерений. Для этого в стаканчик вместимостью 50 см3 отливают около 1/3 полученного раствора, погружают в него нитратселективный электрод и наконечник электролитического ключа. Потенциал электрода измеряют при помощи прибора для измерения величины потенциала. Показания прибора снимают через 30 с после погружения электрода.

4.4.1.1. Построение градуировочного графика

В мерные цилиндры с притертой пробкой вместимостью 50 см3 вносят при помощи пипетки вместимостью 1 см3 соответственно по 0,5 см3 рабочих стандартных растворов N 1 - 6, затем в каждый цилиндр приливают пипеткой вместимостью 25 см3 по 25 см3 дистиллированной воды. Полученные эталонные растворы содержат соответственно нитрат-ионов (1,24 мг/дм3); (12,40 мг/дм3); (24,80 мг/дм3); (37,20 мг/дм3); (49,60 мг/дм3); (62,00 мг/дм3). Затем к эталонным растворам добавляют пипеткой вместимостью 25 см3 по 25 см3 буферного раствора. Растворы перемешивают и измеряют в них потенциалы по п. 4.1 в порядке возрастания массовой концентрации нитрат-ионов в эталонных растворах.

На основе полученных данных строят градуировочный график зависимости потенциала электрода, mv, от массовой концентрации нитрат-ионов. Для его построения на миллиметровой бумаге по оси абсцисс откладывают отрицательные логарифмы значений массовых концентраций нитрат-ионов в эталонных растворах, выраженные в г · молях/дм3, а по оси ординат - величины измеренных потенциалов.

Логарифмы значений массовых концентраций нитрат-ионов, г · моль/дм3, приведены в табл. 1. Градуировочный график проверяют ежедневно по двум эталонным растворам с массовой концентрацией нитрат-ионов 24,80 и 49,60 мг/дм3.

4.4.2. Определение нитрат-ионов в водах, содержащих более 500 мг/дм3 хлорид-ионов.

Исследуемую воду с массовой концентрацией хлорид-ионов от 500 до 2000 мг/дм3 наливают в стаканчик вместимостью 50 см3, погружают в нее нитратселективный электрод и наконечник электролитического ключа. Минеральную воду с массовой концентрацией хлорид-ионов более 2000 мг/дм3 перед анализом разбавляют дистиллированной водой до массовой концентрации в ней хлорид-ионов не более 2000 мг/дм3.

Потенциал электрода измеряют при помощи прибора для измерения потенциала. Показания прибора снимают через 30 с после погружения электрода. Проводят три параллельных измерения.

4.4.2.1. Построение градуировочного графика

В мерные цилиндры с притертой пробкой вместимостью 50 см3 вносят при помощи пипетки вместимостью 1 см3 соответственно по 1 см3 рабочих стандартных растворов N 1 - 6, затем в каждый цилиндр приливают до метки раствор хлористого натрия, массовая концентрация хлорид-ионов в котором равна массовой концентрации их в исследуемой воде. Растворы перемешивают. Полученные эталонные растворы содержат соответственно нитрат-ионов (1,24 мг/дм3); (12,40 мл/дм3); (24,80 мг/дм3); (37,20 мг/дм3); (49,60 мг/дм3) и (62,0 мг/дм3).

В полученных эталонных растворах потенциал электрода измеряют по п. 4.4.1. Буферные растворы при этом не добавляют. Измерения проводят в порядке возрастания массовой концентрации нитрат-ионов в эталонных растворах. На основании полученных данных строят градуировочный график по п. 4.4.1.1.

4.5. Обработка результатов

Отрицательный логарифм значения массовой концентрации нитрат-ионов (pC) находят по градуировочному графику, используя среднее арифметическое значение 3-х параллельных измерений потенциала, проведенных из одной пробы. Массовую концентрацию нитрат-ионов находят по табл. 1.

При составлении таблицы использована зависимость

где

C - массовая концентрация нитрат-ионов, г · моль/дм3;

62 - г · моль нитрат-ионов;

pC - отрицательный логарифм массовой концентрации нитрат-ионов, выраженный в г · моль/дм3.

Если при подготовке пробы к анализу минеральную воду разбавляют дистиллированной водой, то содержание нитрат-ионов (X), мг/дм3, вычисляют по формуле

где

C - содержание нитрат-ионов в разбавленной пробе, мг/дм3;

V - объем разбавленного раствора, см3;

- объем минеральной воды, взятый на анализ, см3.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое 2-х параллельных измерений, расхождения между которыми не должны превышать 2,5 mv.