4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение концентрации остаточного свободного хлора в питьевой и пресной природной воде хемилюминесцентным методом

МУК 4.1.965-99

Минздрав России

Москва 2000

1. Методические указания разработаны Федеральным центром госсанэпиднадзора Минздрава Российской Федерации (Н. С. Ластенко, И. В. Брагина, В. Б. Скачков) и ВАХЗ, ЭНТЦ «ЭкМОС» (В. А. Ишутин, А. А. Стехин, И. А. Пушкин, Г. В. Яковлева, А. А. Симонов)

2. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко 22 марта 2000 г.

3. Введены впервые.

Область применения

Методические указания по определению концентраций химических веществ в воде предназначены для использования в работе органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора при осуществлении государственного контроля за соблюдением требований к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения водохозяйственными организациями, производственными лабораториями предприятий, контролирующими состояние водных объектов, а также научно-исследовательскими институтами, работающими в области гигиены водных объектов.

Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.563 «Методики выполнения измерений», ГОСТа 17.0.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязнения атмосферы, поверхностных вод и почвы».

Методики выполнены с использованием современных хемилюминесцентных методов исследования и дают возможность контролировать содержание химических веществ на уровне и меньше их предельно допустимых концентраций в воде, установленных в СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»

УТВЕРЖДАЮ

Главный государственный

санитарный врач

Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

МУК 4.1.965-99

22 марта 2000 г.

Дата введения: 1 июня 2000 г.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение концентрации остаточного свободного хлора в питьевой и пресной природной воде хемилюминесцентным методом

Настоящие методические указания устанавливают методику хемилюминесцентного количественного химического анализа воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания остаточного свободного хлора в диапазоне концентраций от 0,01-2,0 мг/дм³.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 10 % при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерения

Измерение концентрации активного свободного хлора основано на его способности инициировать хемилюминесценцию люминола в щелочной среде, интенсивность которой пропорциональна его концентрации в анализируемой пробе. Концентрирование активного свободного хлора из воды не осуществляют. Нижний предел измерения 0,0001 мкг.

3. Средства измерений, материалы, реактивы, посуда

3.1. Средства измерений

Хемилюминометр ЛИК	ТУ 000000 АЖП
рН-метр	ГОСТ 22261-82
Весы аналитические лабораторные типа ВЛА-200	ГОСТ 24104-80 Е
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0-55 °С, цена деления 1 °С	ГОСТ 215-73
Колбы стеклянные с пришлифованной пробкой вместимостью 50, 100, 250 и 500 см3	ГОСТ 1770-74
Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 50,100 см3	ГОСТ 25336-82
Пробирки химические 10/150	ГОСТ 19198-80
Мерный цилиндр емкостью 50 см3	ГОСТ 1770-74
Дозатор пипеточный П 1	ТУ 64-1-3329-81

3.2. Вспомогательные средства

Чашки фарфоровые	ГОСТ 9147-80
Капельница	ГОСТ 25336-82

3.3. Материалы

Бумага фильтровальная

3.4. Реактивы

Реактив на основе люминола	ГО 33.10.000.01
Гипохлорид кальция (натрия) или хлорная известь
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-72
Кислота серная, х. ч.	ГОСТ 4204-77
Кислота соляная, х. ч	ГОСТ 3118-77
Метиловый оранжевый, ч. д. а	ГОСТ 10816-64

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдают требование безопасности, установленные для токсичных, едких и легковоспламеняющихся веществ по ГОСТу 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием прибора ЛИК соблюдают правила электробезопасности по ГОСТу 12.1.019- 79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускаются лица, имеющие квалификацию техника-химика с опытом работы на приборе ЛИК.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдаются следующие условия:

6.1. Приготовление растворов и подготовка проб к анализу проводятся в нормальных условиях при температуре воздуха 20 + 15 °С, атмосферном давлении 630-800 мм рт. ст., влажности воздуха до 90 %.

6.2. Измерения на приборе ЛИК проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору ЛИК.

7. Подготовка к выполнению измерений

7.1. Подготовка к построению градуированного графика

7.1.1. Открывают водопроводный кран и через 10 минут после истечения из него воды трижды ополаскивают 2-3 литровую банку и наливают в нее 1,5-2,0 (2,5-3,0) дм³ воды. Банку закрывают бумажной салфеткой и дают ей отстояться в течение 24 часов при комнатной температуре. РН-метром замеряют водородный показатель и серной (азотной) кислотой доводят его до значения (4,5 ± 0,2).

7.1.2. Приготовление хлорной воды.

Колбу с пришлифованной пробкой емкостью 500 см³ трижды ополаскивают водой, приготовленной по п. 7.1.1. и наливают в нее 400 см³ этой воды. Затем в колбу вносят навеску гипохлорида кальция или хлорированную воду с известной концентрацией активного свободного хлора в таком количестве, чтобы в 1000 см³ исходной воды содержалось 2,0-2,5 мг остаточного хлора. После этого в колбу вносят воду, приготовленную по п. 7.1.1. до метки, закрывают ее пробкой и содержимое тщательно перемешивают встряхиванием в течение 5 мин.

7.2. Определение исходной концентрации активного свободного хлора в хлорной воде

7.2.1. Приготовление 0,005 %-ного раствора метилового оранжевого. 50 мг метилового оранжевого растворяют в дистиллированной воде, в колбе вместимостью 1000 см³, 1 см³ этого раствора эквивалентен 0,0217 мг остаточного свободного хлора.

7.2.2. Приготовление 5 N раствора соляной кислоты.

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ наливают 60-70 см³ дистиллированной воды и медленно, порциями прибавляют 40 см³ концентрированной соляной кислоты, дистиллированной водой доводят объем колбы до метки.

7.2.3. Определение концентрации остаточного свободного хлора. 100 см³ анализируемой хлорной воды наливают в фарфоровую чашку, добавляют 3 капли 5 N раствора соляной кислоты, перемешивают и быстро титруют раствором метилового оранжевого до появления неисчезающей розовой окраски. Концентрацию остаточного свободного хлора вычисляют по формуле:

X =  (мг/дм³), где

- количество 0,005 %-ного раствора метилового оранжевого, пошедшего на титрование, см³;

0,0217 - титр раствора метилового оранжевого;

0,04 - эмпирический коэффициент;

V - объем исходной хлорной воды пробы, см³.

7.4. Построение градуированного графика

7.4.1. Проведение анализа хлорной воды с исходной концентрацией остаточного свободного хлора на приборе ЛИК.

Внимание! При построении графика во избежание загрязнения реактива одна насадка дозатора пипеточного используется только для отбора реактива, а вторая - хлорной воды.

Крышку прибора передвигают до упора вперед, снимают крышку-дозатор, извлекают из реакционной камеры кювету из стекла и наливают в нее 0,1 см³ реактива на основе люминола дозатором пипеточным. Кювету с реактивом помещают в реакционную камеру и закрывают ее крышкой-дозатором. Затем в полость крышки-дозатора вносят 0,2 см³ хлорной воды, приготовленной по п. 7.1.2 дозатором пипеточным, предварительно сменив у него наконечник.

Крышку прибора передвигают до упора назад, нажимают на нее рукой, снимают показания прибора. Определение повторяют 5 раз, вычисляют среднее значение сигнала, которое будет соответствовать исходной концентрации остаточного свободного хлора в приготовленной хлорной воде.

7.4.2. Приготовление разведений из исходной хлорной воды.

5 чистых пробирок с притертой пробкой трижды ополаскивают водой, приготовленной по п.7.1.1. В каждую пробирку вносят соответственно:

1 - 0,5 см³; 2 - 1,0 см³; 3 - 1,5 см³; 4 - 2,0 см³; 5 - 2,5 см³ исходной хлорной воды, приготовленной по п. 7.1.2., в эти же пробирки вносят соответственно:

1 - 4,5 см³; 2 - 4,0 см³; 3 - 3,5 см³; 4 - 3,0 см³; 5 - 2,5 см³ воды, приготовленной по п. 7.1.1. Пробирки закрывают пробками и содержимое тщательно перемешивают, встряхивая в течение 3 минут. Если исходная концентрация свободного активного хлора в воде была 2,0 мг/дм³, то: в пробирке 1 - 0,2 мг/дм³, в пробирке 2 -0,4 мг/дм³, в пробирке 3 - 0,6 мг/дм³ , в пробирке 4 - 0,8 мг/дм³, в пробирке 5-1,0 мг/дм³.

После приготовления разведений хлорной воды их анализируют на приборе ЛИК, как указано в п. 7.4.1. и по полученным данным строят градуировочный график в координатах: величина измеряемого сигнала (отн. единицы) - концентрация свободного активного хлора (мг/дм³).

Построенный график уточняют и корректируют только после поверки прибора ЛИК (1 раз в год) путем анализа трех разведений хлорной воды с известной концентрацией.

8. Выполнение измерений концентрации остаточного свободного хлора в водопроводной воде

8.1. Определение остаточного свободного хлора в воде

Открывают водопроводный кран и через 10 минут после истечения из него воды в мерный стакан объемом 100 см³ отбирают 70 - 80 см³ и анализируют ее на приборе ЛИК, как указано в п. 7.4.1. Вычисляют среднее значение сигнала и по градуированному графику определяют искомую величину концентрации остаточного свободного хлора.

8.2. Определение связанного остаточного свободного хлора

В мерный стакан объемом 100 см³ вносят 2 капли 20 %-ной серной кислоты. Открывают водопроводный кран и через 10 минут после истечения из него воды, в стакан отбирают 50-60 см³ воды, перемешивают 1 минуту и анализируют на приборе ЛИК, как указано в п. 7.4.1.

Вычисляют среднее значение сигнала, по градуировочному графику определяют искомую концентрацию и из полученного значения вычитают величину концентрации остаточного свободного хлора, полученную по п. 8.1. По разности определяют концентрацию связанного свободного хлора в виде хлор, дихлорамина.

8.3. Определение хлороемкости воды

В исходную очищенную воду порциями добавляют хлор, перемешивают, отбирают пробу объемом 100 см³, через 30 минут после прибавления хлора анализируют на приборе ЛИК, как указана в п. 7.4.1. Величина сигнала на приборе должна соответствовать концентрации остаточного свободного хлора 0,01-0,02 мг/дм³.

9. Оформление результатов измерений

Результаты измерений оформляются протоколом по форме:

Протокол №

Протокол определения остаточного хлора

1. Дата проведения анализа ______

2. Место отбора пробы ____________

3. Название лаборатории __________

4. Юридический адрес _____________

Результаты химического анализа

Ответственный исполнитель

Заведующий лабораторией

10. Контроль погрешности измерения

Контроль погрешности измерения содержания в воде хлора проводят с помощью приготовленной хлорной воды с концентрацией в ней хлора 2,0-2,5 мг/дм³.

Рассчитывают среднее значение результатов измерений содержания по формуле:

 = , где

n - число измерений;

С_i - результат измерений;

i - число измерений в серии;

 - среднее арифметическое значение измерений

Полученное значение должно удовлетворять условию

C - Δ C + Δ, где

Δ - граница погрешности результата измерения, мг/дм³.

Рассчитывают среднеквадратическое отклонение результата измерений концентраций хлора, введенного в воду и выражают в единицах концентрации

S =

и относительную квадратичную погрешность результата измерения содержания (хлора, железа, хрома, меди)

S =  %

Сравнивают полученные значения отклонения результата измерений с предельно допустимыми погрешностями. Если выполняется условие S  Δ, то воспроизводимость измерения является удовлетворительной. Если нет, то устраняют причины.