4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение йода
и трийодметана (йодоформа) в воде

Сборник методических указаний
МУК 4.1.2223 - 4.1.2225-07

Москва • 2008

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Хемилюминесцентное определение йода
(по йодид-иону) в воде

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный хемилюминесцентный анализ питьевой воды, воды, расфасованной в емкости, и воды поверхностных и артезианских водоисточников для определения в них содержания йода (по йодид-иону) в диапазоне концентраций 0,02 - 0,14 мг/дм³.

2. Физико-химические свойства, токсикологическая характеристика и гигиенические нормативы

(См. п. 2 МУК 4.1.2223-07 «Спектрофотометрическое определение йода (по йодид-иону) в воде».)

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью ±24 % (δ_отн) при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение концентраций йода в воде (по йодид-иону) основано на окислении йодидов перекисью водорода в кислой среде в присутствии катализатора (молибдата аммония) (реакция 1) и измерении интенсивности хемилюминесцентного излучения, инициируемой фталгидразидом (люминолом) в присутствии катализатора (гемина) непрореагировавшей (избыточной) перекисью водорода (реакция 2):

 

X - хемилюминесцентное вещество (люминол) в стабильном и X* - возбужденном состояниях;

hν - квант света.

Содержание йодид-иона в исследуемой пробе воды устанавливается по убыли в ней величины интенсивности хемилюминесценции относительно контрольной пробы, не содержащей йодиды, регистрируемой хемилюминесцентным анализатором жидкостей «ЛИК».

Нижний предел обнаружения составляет 0,02 мг/дм³ йодид-ионов в анализируемой пробе. Определению не мешают: альдегиды (формальдегид) и другие галогены (фториды и хлориды), мешают катионы металлов с переходной валентностью (Cu²⁺, Со²⁺, Fe²⁺, Мn²⁺, Сr³⁺), если в пробе содержание Cu²⁺, Со²⁺, Fe²⁺, Мn²⁺, Сr³⁺ превышает 2,0; 0,1; 1,0; 0,5; 0,05 мг/дм³, соответственно, то методика не применима.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы:

5.1. Средства измерений

5.2. Вспомогательные устройства

5.3. Материалы

5.4. Реактивы

Допускается применение лабораторной посуды, приборов и реактивов других типов и марок, по метрологической аттестации и техническим характеристикам не ниже указанных.

6. Требования безопасности

При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

Требования электрической безопасности при работе с электроустановками в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79.

Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.

Организацию обучения безопасности труда персонала проводят в соответствии с ГОСТ 12.0.004-90.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и оформлению результатов анализа могут быть допущены лица со специальным химическим образованием, имеющие квалификацию не ниже техника-химика, прошедшие соответствующий инструктаж, освоившие методику и уложившиеся в норматив оперативного контроля погрешности.

8. Условия выполнения измерений

8.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 % при 25 °С.

8.2. Выполнение измерений на анализаторе жидкостей хемилюминесцентном «ЛИК» проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.

9. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку измерительной аппаратуры, установление градуировочной характеристики и отбор проб.

9.1. Приготовление рабочих растворов и реактивов

Исходный раствор йодида калия (с = 1,0 мг/см³ по йодид-иону). В мерную колбу вместимостью 1000 см³ вносят 1,308 г йодида калия, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения 3 месяца в холодильнике.

Рабочий раствор йодида калия (с = 2,0 мкг/см³ по йодид-иону). В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят 0,2 см³ основного раствора и доводят до метки дистиллированной водой. Используют свежеприготовленный раствор.

Раствор гемина в люминольном реактиве. В мерную колбу вместимостью 1000 см³ вносят 0,908 мг гемина и доводят до метки люминольным реактивом. Раствор хранят в темном месте в полиэтиленовой посуде.

Раствор соляной кислоты, 0,1 н. Готовят из стандарт-титра. Содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и разбавляют дистиллированной водой.

Молибдата аммония 30 %-й раствор. 30 г молибдата аммония помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 70 см³ дистиллированной воды и растворяют при нагревании на водяной бане.

Молибдата аммония 3 %-й раствор. К 10 см³ 30 %-го раствора молибдата аммония приливают 90 см³ дистиллированной воды.

Перекись водорода, 3 %-й раствор. В мерную колбу вместимостью 100 см³ приливают 10 см³ 30 %-го раствора перекиси водорода и доводят дистиллированной водой до метки. Хранить в темном месте.

Раствор перекиси водорода (с = 0,003 %). В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят 0,1 см³ 3 %-го раствора перекиси водорода и доводят до метки дистиллированной водой. Перемешивают в течение 30 с. Используют свежеприготовленный раствор.

Подготовка ионообменной смолы. Катионит помещают в колонку на 1/5 объема, заливают колонку 0,1 н раствором соляной кислоты, выдерживают в течение 10 мин, сливают кислоту и промывают смолу 5-кратным объемом дистиллированной воды.

9.2. Подготовка измерительной аппаратуры

Подготовку анализатора жидкостей хемилюминесцентного «ЛИК» проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

9.3. Установка градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость убыли величины интенсивности хемилюминесценции от содержания йодид-ионов (мг/дм³), устанавливают на градуировочных растворах по 5 сериям растворов для градуировки.

Градуировочные растворы готовят в соответствии с таблицей в мерных колбах вместимостью 250 см³. Объем колб доводят до метки дистиллированной водой, пропускают через колонку с ионообменной смолой и 0,1 н раствором соляной кислоты доводят значение водородного показателя до pH 3 ± 0,5.

Таблица

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций йодид-ионов в воде

В мерную пробирку вместимостью 10 см³ вносят 10 см³ соответствующего градуировочного раствора и пипеткой-дозатором прибавляют 0,01 см³ 0,003 %-го раствора перекиси водорода, перемешивают в течение 30 с, а затем вносят 1 каплю 3 %-го раствора молибдата аммония и повторно перемешивают 10 с. Через 3,5 мин из пробирки отбирают 0,1 см³ реакционного раствора и переносят в кювету анализатора жидкостей хемилюминесцентного «ЛИК». Кювету с раствором помещают в реакционную камеру прибора, закрывают крышкой-дозатором. В полость крышки-дозатора наливают 0,1 см³ раствора гемина в люминольном реактиве, закрывают крышку реакционной камеры и запускают прибор. С индикатора прибора снимают показания интенсивности хемилюминесценции.

Градуировочную характеристику устанавливают по средним значениям (5 серий) интенсивности хемилюминесценции растворов для градуировки. При этом на оси абсцисс откладывают значения концентрации йодид-иона (С) в мг/дм³, на оси ординат - значения разности между интенсивностью хемилюминесценции контрольного и градуировочного растворов в условных единицах.

Градуировочный коэффициент K_i рассчитывают по формуле:

С_i - концентрация градуировочного раствора, мг/дм³;

I_i - разность интенсивностей хемилюминесценции.

Рабочий градуировочный коэффициент K рассчитывают как среднеарифметическое значение единичных градуировочных коэффициентов:

Числовое значение рабочего градуировочного коэффициента округляют до трехзначной цифры.

9.4. Отбор проб воды

Пробы воды объемом 0,25 дм³ отбирают в емкости из темного стекла в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 и ГОСТ Р 51593-2000. Хранение проб допускается в холодильнике, анализ проводят в течение суток.

10. Выполнение измерений

Пробу исследуемой воды в объеме 250 см³ анализируют одновременно с контрольной пробой дистиллированной воды, не содержащей йодид-ионов по п. 9.3 Определение содержания йодид-ионов в анализируемой пробе воды проводят по градуировочной характеристике.

Для получения результата измерений концентрации вещества, проводят анализ двух параллельных проб.

11. Вычисление результатов измерений

Концентрацию йодид-ионов в воде С (мг/дм³) определяют по формуле:

С = K × I, где

K - рабочий градуировочный коэффициент;

I - разность интенсивностей хемилюминесценции анализируемой и контрольной проб.

За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, выполняемое до первого десятичного знака. Вычисляют среднее значение концентрации йодид-иона:

Рассчитывают относительную разницу результатов двух параллельных измерений одной пробы:

d - оперативный контроль сходимости, равный 18 %.

При превышении норматива оперативного контроля сходимости эксперимент повторяют. При повторном превышении выявляют причины неудовлетворительного результата и устраняют их, в необходимых случаях производят новый отбор проб и анализ.

12. Оформление результатов измерений

Результаты измерений концентраций йодид-ионов оформляют протоколом в виде  (мг/дм³) с указанием даты проведения анализа, места отбора пробы, названия лаборатории, юридического адреса организации, ответственного исполнителя и руководителя лаборатории.

13. Контроль погрешности измерений

Контроль погрешности измерения концентраций йодид-ионов в воде проводят на градуировочных растворах в соответствии с п.п. 9.3 и 11.

Рассчитывают среднее значение результатов измерений йодид-ионов в градуировочных растворах:

n - число измерений концентраций йодид-ионов в растворе;

C_ni - результат измерения концентрации йодид-ионов в i-й градуировочной серии, мг/дм³.

Рассчитывают среднее квадратичное отклонение результата измерения концентрации йодид-ионов в градуировочном растворе по формуле:

а доверительный интервал:

t - коэффициент нормированных отклонений, определяемых по таблицам Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95.

Погрешность определения содержания рассчитывают:

Если δ ≤ 24 %, то погрешность измерений удовлетворительная. Если данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.

Методические указания разработаны Д.Б. Каменецкой, к.б.н. Е.М. Севостьяновой, к.х.н. А.А. Беззубовым, д.б.н., проф. А.Г. Малышевой, д.м.н., проф. Р.И. Михайловой.

Содержание