1. Разработан Гидрохимическим институтом, Малым научно-производственным предприятием "Акватест".

2. Разработчики: Л.В. Боева, канд. хим. наук (руководитель разработки), Ю.Я. Винников, канд. хим. наук, А.А. Назарова, канд. хим. наук.

3. Утвержден и введен в действие Начальником ГУЭМЗ Росгидромета Цатуровым Ю.С. 21.07.94.

4. Одобрен Секцией по методам химического и радиологического мониторинга природной среды ЦКПМ Росгидромета 21.06.94, протокол N 1.

5. Свидетельство об аттестации МВИ выдано Гидрохимическим институтом в 1994 г. N 60, 61.

6. Зарегистрирован ЦКБ ГМП в 1995 г. N 493.

7. Взамен РД 52.24.60-88, РД 52.24.61-88.

С содержанием гидрокарбонатов и карбонатов в значительной степени связана величина щелочности природных вод, определяемой как концентрация суммы анионов слабых кислот при титровании пробы сильной кислотой. Различают три формы щелочности - карбонатную, свободную и общую.

Свободная щелочность обусловлена присутствием в воде гидроксильных и карбонатных ионов и определяется количеством кислоты, идущей на титрование пробы воды до pH 8,3.

Карбонатная щелочность обусловлена присутствием в воде только гидрокарбонатов и карбонатов и определяется количеством кислоты, идущей на титрование пробы воды до pH 4,5.

Общая щелочность характеризует содержание в воде анионов слабых органических и неорганических кислот и гидроксильных ионов.

В малозагрязненных поверхностных водах карбонатная щелочность, обусловленная присутствием гидрокарбонатов, является превалирующей, и ее можно принять равной общей щелочности.

Основными источниками поступления гидрокарбонатов и карбонатов в поверхностные воды являются природные процессы химического выветривания и растворения карбонатных пород, а также сточные воды предприятий химической, силикатной, содовой промышленности. Диоксид углерода образуется в природных водах в результате окисления органических веществ, биохимического распада растительных и животных остатков, дыхания водных организмов. В подземных водах присутствие повышенных концентраций диоксида углерода обусловлено выделением образующихся в недрах земли вулканических газов.

Сведения о содержании и соотношениях форм угольной кислоты в воде необходимы при изучении карбонатной системы водных объектов и различных гидрохимических процессов (эрозия земной поверхности, образование осадочных пород и др.). Они также весьма нужны при решении некоторых практических задач, поскольку от содержания гидрокарбонатов, карбонатов и диоксида углерода в воде зависит коррозия бетона и металлов, выпадение карбонатной накипи в паровых котлах и т.п.

Настоящий Руководящий документ устанавливает титриметрическую методику выполнения измерений массовой концентрации гидрокарбонатных ионов в пробах поверхностных вод суши в диапазоне 10 - 500 мг/куб. дм при потенциометрическом титровании и 10 - 300 мг/куб. дм при измерении обратным титрованием.

В соответствии с ГОСТ 27384 норма погрешности при выполнении измерений гидрокарбонатов в природных водах в диапазоне массовых концентраций 10 - 90 мг/куб. дм составляет 10%, свыше 90 мг/куб. дм - 5%.

Установленные для настоящей методики значения характеристик погрешности и ее составляющих приведены в таблице 2.

При определении по варианту 1 мешающие влияния отсутствуют.

Определению по варианту 2 мешают мутность, цветность, активный хлор. Влияние мутности устраняют фильтрованием пробы. Активный хлор удаляют добавлением к пробе эквивалентного количества раствора тиосульфата натрия. При высокой цветности воды, затрудняющей определение конечной точки титрования по изменению окраски индикатора, следует использовать потенциометрическое титрование (вариант 1).

4.1.1. Весы аналитические 2 класса точности по ГОСТ 24104.

4.1.2. Весы технические лабораторные 4 класса точности по ГОСТ 24104 с пределом взвешивания 200 г.

4.1.3. pH-метр типа pH-150, pH-155 по ТУ 25-7410.003, ТУ 25-7416.0171 или иономер типа Анион-210, Анион-214 со стеклянным и вспомогательным электродами.

4.1.4. Шкаф сушильный общелабораторного назначения по ГОСТ 13474.

4.1.5. Плитка электрическая по ГОСТ 14919.

4.1.24. Трубка из силиконовой резины или полихлорвинила с внутренним диаметром 5 - 6 мм.

4.1.25. Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.

Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.

4.2.1. Соляная кислота, раствор 0,1 моль/куб. дм, стандарт-титр, по ТУ 6-09-2540 или соляная кислота по ГОСТ 3118, ч.д.а.

4.2.3. Тиосульфат натрия (натрий серноватистокислый), пентагидрат по ГОСТ 27068, ч.д.а.

4.2.4. Метиловый красный водорастворимый, индикатор по ТУ 6-09-4070, ч.д.а.

4.2.5. Метиленовый голубой, индикатор, ч.д.а.

4.2.7. Хлорид калия по ГОСТ 4234, х.ч.

4.2.8. Бромид натрия по ГОСТ 4169, ч.

4.2.9. Натронная известь по ГОСТ 22688.

4.2.10. Спирт этиловый по ГОСТ 18300.

4.2.11. Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента" и "белая лента" по ТУ 6-09-1678.

4.2.12. Вата медицинская по ГОСТ 5556.

4.2.13. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

4.2.14. Вода бидистиллированная.

Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.

Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05. Пробу воды помещают в транспортную тару, заполняя ее до краев, и герметично закрывают. Предпочтительной является полиэтиленовая посуда.

Определение гидрокарбонатов следует проводить сразу после отбора. Если это невозможно, пробы хранят при 4 °С не более 1 сут.

Дистиллированную воду кипятят 15 мин. и охлаждают до комнатной температуры в колбе, закрытой пробкой, в которую вставлена хлоркальциевая трубка с натронной известью.

6.1.2. Раствор соляной кислоты, 0,05 моль/куб. дм эквивалента.

6.1.5. Образцовые буферные растворы для определения по варианту 1.

Образцовые буферные растворы, имеющие значения pH 4,01 и 6,86, при 25 °С из стандарт-титров готовят в соответствии с инструкцией по их применению.

При отсутствии стандарт-титров буферные растворы готовят из солей следующим образом.

Буферный раствор с pH 4,01.

5,1055 г предварительно высушенного при 110 °С до постоянной массы гидрофталата калия количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 куб. см, растворяют и доводят объем до метки дистиллированной водой. При 25 °С этот раствор имеет pH 4,01.

Буферный раствор с pH 6,86.

Все буферные растворы хранят в герметично закрытых полиэтиленовых сосудах в холодильнике не более 3 мес.

6.1.6. Насыщенный раствор хлорида калия (для определения по варианту 1).

60 г хлорида калия растворяют в 200 куб. см дистиллированной воды при 50 - 60 °С и охлаждают раствор до комнатной температуры.

6.1.7. Спиртовый раствор смешанного индикатора (для определения по варианту 2).

0,5 г метилового красного растворяют в 100 куб. см этилового спирта и добавляют 4 куб. см 1% водного раствора метиленового голубого. Раствор должен иметь малиновый цвет в кислой среде и интенсивно зеленый цвет в щелочной среде. Смешанный индикатор хранят в склянке из темного стекла до помутнения или изменения окраски.

Водный раствор метиленового голубого готовят растворением 0,2 индикатора в 20 куб. см дистиллированной воды.

6.1.8. Раствор тиосульфата натрия, 0,1 моль/куб. дм (для определения по варианту 2).

Подготовку иономера (pH-метра), измерительного стеклянного и вспомогательного электродов к работе и градуировку осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора и паспортами на электроды.

Ежедневную проверку работы прибора и электродов осуществляют по одному буферному раствору с pH 4,01.

Подача раствора соляной кислоты в титруемую пробу из микробюретки осуществляется через погруженный в раствор изогнутый квер, стеклянный или пластиковый капилляр с внутренним диаметром на выходе около 1 мм. Капилляр укрепляют на держателе электродов таким образом, чтобы его конец располагался вблизи стеклянного электрода.

В коническую колбу вместимостью 250 куб. см вносят пипеткой 100 куб. см отфильтрованной анализируемой воды. Добавляют 10 капель смешанного реактива и приливают из бюретки такое количество раствора соляной кислоты с концентрацией 0,05 моль/куб. дм, чтобы содержимое колбы приняло малиновую окраску. Затем добавляют еще 4 - 5 куб. см раствора соляной кислоты и удаляют диоксид углерода продуванием пробы воздухом от микрокомпрессора через трубку, опущенную до дна колбы, или кипячением в течение 10 мин. Если необходимо, пробу охлаждают до комнатной температуры и титруют раствором буры до появления устойчивой зеленой краски (не исчезающей в течение 1 мин.). Определение повторяют и, если расхождение в объемах буры не превышает 0,05 куб. см, за результат принимают среднее арифметическое. В противном случае повторяют определение до получения допустимого расхождения результатов.

где ДЕЛЬТА - характеристика погрешности измерения для данной массовой концентрации гидрокарбонатов (таблица 2).

Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.

При превышении норматива измерение повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам и устраняют их.

10.1. При выполнении измерений массовой концентрации гидрокарбонатов в водах соблюдают требования безопасности, установленные в "Правилах по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета", Л., Гидрометеоиздат, 1983, или в "Типовой инструкции по технике безопасности для гидрохимических лабораторий служб Роскомвода", М., 1995.

10.2. По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007.

10.3. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием или без профессионального образования, но имеющие стаж работы в лаборатории не менее года и освоившие методику анализа.

На приготовление растворов и реактивов в расчете на 100 определений требуется 4,0 чел.-ч.

На проведение определения и вычисление результата анализа единичной пробы - 0,5 чел.-ч.

На проведение определения и вычисление результатов анализа серии из 10 проб - 3,0 чел.-ч.

На приготовление растворов и реактивов в расчете на 100 определений требуется 2,0 чел.-ч.

На проведение определения и вычисление результата анализа единичной пробы - 0,5 чел.-ч.

На проведение определения и вычисление результатов анализа серии из 10 проб - 5,0 чел.-ч.

Затраты времени на подготовку посуды включены в затраты времени на проведение анализа.