1. Разработан и внесен Министерством жилищно-коммунального хозяйства РСФСР.

Исполнители: И.В. Серякова, канд. хим. наук (руководитель темы); С.С. Солдатова.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.11.89 N 3475.

3. Срок первой проверки - 1994 г.

Периодичность проверки - 5 лет.

4. Взамен ГОСТ 18165-81.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает фотометрический метод определения массовой концентрации алюминия (всех его форм: иона алюминия, тонкой взвеси гидроксида, комплексных соединений) с алюминоном.

Метод основан на способности иона алюминия образовывать с алюминоном лак оранжево-красного цвета, представляющий собой комплексное соединение. Реакция осуществляется в слабокислом растворе при pH 4,50 - 4,65 в присутствии сульфата аммония в качестве стабилизатора окраски лака, которая фотометрируется при длине волны 525 - 540 нм.

Предел обнаружения алюминия с доверительной вероятностью P = 0,95 составляет 0,02 мг/дм3 при объеме пробы 25 см3. Диапазон измеряемых концентраций 0,04 - 0,56 мг/дм3.

1.1. Пробы отбирают по ГОСТ 24481.

1.2. Объем пробы воды для двух параллельных определений должен быть не менее 100 см3.

1.3. Пробу сразу консервируют добавлением концентрированной соляной кислоты из расчета 3 см3 на 1000 см3 пробы и анализируют не ранее чем через 15 - 20 мин. Пробу хранят не более 3 сут.

1.4. В тех случаях, когда анализируется фторированная питьевая вода, пробу отбирают до введения фторирующего реагента.

Фотоэлектроколориметр лабораторный или спектрофотометр, обеспечивающие измерение оптической плотности при длине волны .

Весы лабораторные по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 и 500 г.

pH-метр любой модели.

Баня песчаная или электроплитка по ГОСТ 14919.

Колбы 2-50-2, 2-100-2, 2-250-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Колбы Кн-2-50 ТС по ГОСТ 25336.

Пипетки 4-1-1, 4-1-2, 5-14-41, 5-1-2, 6-11-5, 6-1-10, 6-1-25, 7-1-5, 7-1-10, 7-1-25 по ГОСТ 20292.

Цилиндры 2-100, 2-250 по ГОСТ 1770.

Стаканы В-1-50 ТС по ГОСТ 25336.

Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329.

Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты) по ТУ 6-09-5205.

Аммоний сернокислый по ГОСТ 3769.

Натрий уксуснокислый 3-водный кристаллический по ГОСТ 199.

Натрий серноватисто-кислый (тиосульфат) по ГОСТ 27068.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328.

Кислота аскорбиновая по ТУ 64-5-95.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 (плотность 1,19 г/см3).

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Для проведения анализа применяют реактивы не ниже квалификации "чистый для анализа" (ч.д.а.).

Допускается использование импортных посуды и приборов с метрологическими характеристиками и реактивов с квалификацией не ниже указанных в стандарте.

3.1. Приготовление основного градуировочного раствора с массовой концентрацией алюминия 0,1 мг/см3

Растворяют 1,758 г двенадцативодных алюмокалиевых квасцов в мерной колбе вместимостью 1000 см3 в 400 - 500 см3 дистиллированной воды с добавлением 3 см3 концентрированной соляной кислоты, доводя раствор до метки дистиллированной водой. Раствор хранят в склянке с хорошо пригнанной пробкой не более 3 мес.

3.2. Приготовление рабочего градуировочного раствора с массовой концентрацией алюминия 0,01 мг/см3

Раствор готовят разбавлением основного раствора в 10 раз, 10,0 см3 основного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем раствора до метки, подкисленной дистиллированной водой (3 см3 концентрированной соляной кислоты на 1000 см3 дистиллированной воды). Раствор устойчив неделю.

3.3. Приготовление концентрированного ацетатного буферного раствора (pH = 4,9 +/- 0,1)

400 г трехводного уксуснокислого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и растворяют его при небольшом нагревании в 400 - 500 см3 дистиллированной воды. Охлаждают раствор, приливают 155 см3 ледяной уксусной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой; pH раствора контролируют потенциометрически и при необходимости доводят pH до 4,9, прибавляя небольшими порциями раствор гидроокиси натрия или уксусной кислоты. При хранении в холодильнике буферный раствор устойчив не более 3 мес.

3.4. Приготовление разбавленного ацетатного буферного раствора (pH = 4,9 +/- 0,1)

Концентрированный буферный раствор разбавляют в 10 раз дистиллированной водой. pH раствора контролируют потенциометрически. При необходимости доводят pH до 4,9, прибавляя небольшими порциями раствор гидроокиси натрия. Раствор устойчив в течение 1 мес при хранении в холодильнике.

3.5. Приготовление раствора гидроокиси натрия

40 г гидроокиси натрия растворяют в дистиллированной воде, не содержащей углекислоты, и объем доводят до 100 см3. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде.

3.6. Приготовление раствора алюминона

0,500 г алюминона растворяют в 125 см3 нагретой до кипения дистиллированной воды, раствор охлаждают до комнатной температуры и прибавляют 125 см3 разбавленного ацетатного буферного раствора. Раствор алюминона готов к использованию сразу. В темной герметично закрытой склянке он устойчив при хранении в холодильнике не более 3 мес.

3.7. Приготовление раствора сульфата аммония

50,0 г сульфата аммония растворяют в 100 см3 дистиллированной воды.

3.8. Приготовление реакционной смеси

Смешивают в соотношении 1:2:22 объемные части растворов сульфата аммония, алюминона и разбавленного ацетатного буферного раствора. Раствор в темной герметично закрытой склянке устойчив не менее 1 мес. В день анализа в необходимом объеме реакционной смеси растворяют аскорбиновую кислоту по 30 мг на каждые 25 см3 смеси.

Пример. На общий объем смеси 250 см3, необходимый на 10 определений алюминия, берут 10 см3 раствора сульфата аммония, 20 см3 раствора алюминона, 220 см3 разбавленного буферного раствора и 300 мг аскорбиновой кислоты.

3.9. Приготовление раствора серноватисто-кислого натрия, 0,01 моль/дм3

Раствор готовят из фиксанала с последующим разбавлением раствора в 10 раз дистиллированной водой.

3.10. Приготовление раствора надсернокислого аммония

Раствор готовят непосредственно перед проведением анализа из расчета 5,0 г соли на 10 см3 дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения соли.

3.11. Построение градуировочного графика

В мерные колбы или колбы конические вместимостью 50 см3 помещают 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,7; 1,0 и 1,4 см3 рабочего стандартного раствора, что соответствует 0,0; 1,0; 2,0; 4,0; 7,0; 10,0 и 14,0 мкг алюминия или в расчете на 25 см3 анализируемой пробы 0; 0,04; 0,08; 0,16; 0,28; 0,40 и 0,56 мг/дм3 алюминия, добавляют соответственно 25,0; 24,9; 24,8; 24,6; 24,3; 24,0 и 23,6 см3 подкисленной дистиллированной воды (3 см3 соляной кислоты на 1000 см3 дистиллированной воды), перемешивают и приливают по 25,0 см3 реакционной смеси. Перемешивают и через 25 - 30 мин измеряют оптическую плотность растворов при 540 нм в кювете с расстоянием между рабочими гранями 30 мм относительно нулевого раствора. Определение повторяют еще два-три раза и вычисляют среднее значение оптических плотностей для каждого раствора. По полученным данным строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от концентрации алюминия в мг/дм3 или рассчитывают уравнение регрессии.

График следует проверять по трем-четырем точкам еженедельно и строить заново при использовании новой партии алюминона.

4.1. Мешающее влияние железа (III), образующего аналогично окрашенное соединение, устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой. При этом устраняется также влияние остаточного хлора при концентрации его до 0,5 мг/дм3.

При наличии в воде остаточного хлора более 0,5 мг/дм3 его влияние устраняется добавлением эквивалентного количества раствора серноватисто-кислого натрия.

4.2. В пробе воды, содержащей фториды (фосфаты и полифосфаты) в концентрациях не более 0,3 мг/дм3 и 0,2 мг/дм3 соответственно, а также не содержащей органических веществ (фульвокислот, аминополикарбоновых кислот), связывающих алюминий в прочные комплексы, алюминий определяется непосредственно. Для этого в мерную колбу или коническую колбу вместимостью 50 см3 помещают 25,0 см3 предварительно законсервированной пробы воды (если массовая концентрация алюминия больше предельно допустимой, равной 0,5 мг/дм3, то на анализ берут 10,0 или 5,0 см3, разбавляя пробу до 25 см3 подкисленной дистиллированной водой, приготовленной, как указано в п. 3.11). Приливают 25,0 см3 реакционной смеси и раствор перемешивают. В случае отсутствия реакционной смеси к 25,0 см3 пробы приливают 1 см3 сульфата аммония, добавляют 30 мг аскорбиновой кислоты, раствор перемешивают и приливают 2 см3 раствора алюминона. Раствор снова тщательно перемешивают и доводят до метки разбавленным ацетатным буферным раствором.

Одновременно готовят нулевой раствор (см. п. 3.11) и далее измеряют оптическую плотность, как при построении градуировочного графика.

4.3. При содержании фторидов более 0,3 мг/дм3, фосфатов и полифосфатов более 0,2 мг/дм3, а также при наличии органических веществ для устранения их мешающего влияния, пробу воды предварительно обрабатывают надсернокислым аммонием. Для этого 25,0 см3 (или меньше) пробы помещают в термостойкий стакан вместимостью 50 см3, приливают 0,5 см3 свежеприготовленного раствора надсернокислого аммония и выпаривают пробу до белых густых паров серной кислоты (почти досуха). Стакан охлаждают, обливают стенки небольшим количеством дистиллированной воды и выпаривание повторяют. К влажному остатку после охлаждения порциями приливают 25 см3 подкисленной дистиллированной воды, приготовленной, как указано в п. 3.11. Раствор каждый раз перемешивают и переносят в мерную колбу или коническую колбу вместимостью 50 см3. Нейтрализуют избыточную кислотность раствором гидроокиси натрия до pH ~ 2 (обычно требуется 1 - 2 капли раствора гидроокиси) и добавляют затем 25,0 см3 реакционной смеси. Измеряют оптическую плотность раствора, как описано выше, и из полученного результата вычитают оптическую плотность холостой пробы. Холостую пробу получают, обрабатывая аналогично надсернокислым аммонием 25,0 см3 подкисленной дистиллированной воды.

5.1. По градуировочному графику или по уравнению регрессии находят (непосредственно или с учетом разбавления, если анализировалась проба объемом менее 25,0 см3) массовую концентрацию алюминия в воде в мг/дм3. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

5.2. Погрешность определения, выраженная через относительное среднее квадратическое отклонение, при концентрации алюминия 0,15 - 0,1 мг/дм3 и менее составляет не более 25%; при концентрации 0,2 мг/дм3 и более погрешность определения не выше 10% при доверительной вероятности P = 0,95.

5.3. Относительное расхождение между результатами анализа параллельных проб в процентах вычисляют по формуле

где - больший результат из двух параллельных определений, мг/дм3;

- меньший результат из двух параллельных определений, мг/дм3.

Результат считают удовлетворительным, если не превышает допускаемых значений относительного расхождения, равных с доверительной вероятностью P = 0,95 70% (2,77 x 25%) при концентрации алюминия менее 0,15 - 0,1 мг/дм3 и не выше 28% (2,77 x 10%) при концентрации 0,2 мг/дм3 и более (2,77 - значение стьюдентизированного размаха при P = 0,95 и числе параллельных определений 2).

5.4. Систематическую составляющую погрешности в процентах контролируют путем анализа проб с известной концентрацией алюминия и вычисляют по формуле

где - среднее арифметическое значение найденных концентраций алюминия, мг/дм3;

- действительная концентрация алюминия, мг/дм3.

5.5. Значение систематической составляющей погрешности должно быть не более 0,3 допускаемых значений относительного расхождения результатов анализа параллельных проб.