Гост определение тяжелых металлов в воде

Обновлено: 18.05.2024

Методы определения примеси тяжелых металлов

Reagents. Methods for the determination of heavy metals

Дата введения 1977-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 06.08.76 N 1897

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

6. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в декабре 1979 г., феврале 1987 г. (ИУС 1-80, 5-87)

Настоящий стандарт устанавливает сероводородный и тиоацетамидный методы определения примеси тяжелых металлов в неорганических и органических реактивах, основное вещество которых не реагирует с сероводородом и тиоацетамидом.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 806-77.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1а. Общие указания по проведению анализа - по ГОСТ 27025.

При выполнении операций взвешивания применяют лабораторные весы по ГОСТ 24104* 3-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г или 1 кг.

* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001.

Допускается применение импортной лабораторной посуды и реактивов по качеству не ниже отечественных.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

1.1. Навеску анализируемого реактива, в зависимости от содержания в нем тяжелых металлов, и предельно допустимую массу тяжелых металлов в миллиграммах, а также предварительную обработку навески (нейтрализация, удаление газообразных продуктов с помощью кислот, упаривание и т.д.) указывают в нормативно-технической документации на анализируемый реактив.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.2. Масса тяжелых металлов (в пересчете на свинец) в навеске анализируемого реактива должна быть:

0,01-0,1 мг - при определении сероводородным методом;

0,005-0,1 мг - при определении тиоацетамидным методом, при этом в растворах сравнения для построения градуировочного графика масса свинца должна быть: 0,005, 0,010, 0,020, 0,030, 0,050, 0,075 и 0,100 мг.

1.3. Навеску анализируемого реактива, а также навески реактивов для приготовления необходимых растворов, применяемых для определения содержания тяжелых металлов, взвешивают, результат взвешивания в граммах записывают с точностью до второго десятичного знака.

1.4. Содержание примеси тяжелых металлов определяют не менее чем в двух параллельных навесках; за окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое значение параллельных определений.

1.5. Для приготовления растворов реактивов, применяемых для анализа, используют реактивы квалификации химически чистый или чистый для анализа, если нет других указаний в нормативно технической документации на анализируемый реактив.

1.6. Раствор с концентрацией свинца 1 мг/см готовят по ГОСТ 4212.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.7. Если при растворении или разложении навески анализируемого реактива применяют реактивы, содержащие примесь тяжелых металлов, в результат вводят поправку на содержание тяжелых металлов в применяемых реактивах, определяемую контрольными опытами (не менее двух).

1.8. При проведении анализа после прибавления каждого реактива растворы перемешивают.

1.9. Если при визуальном сравнении окраски анализируемого раствора и растворов сравнения имеют разные оттенки, в раствор сравнения вводят часть (от до навески) анализируемого реактива и соответственно увеличивают навеску для анализируемого раствора.

1.10. При определении тяжелых металлов в реактивах, растворимых в воде, имеющих нейтральную реакцию раствора и не реагирующих с сероводородом (для сероводородного метода) или с тиоацетамидом и гидроокисью натрия (для тиоацетамидного метода), определение проводят непосредственно в водных растворах анализируемых реактивов.

1.11. Применяемые для нейтрализации реактив и индикатор указывают в нормативно-технической документации на анализируемый реактив.

1.12. При определении тяжелых металлов в реактивах, не растворимых в воде, определение проводят после растворения реактива в соляной кислоте. Избыток соляной кислоты удаляют нейтрализацией или выпариванием.

1.13. При невозможности непосредственного определения тяжелых металлов, а также в реактивах, не растворимых в соляной кислоте или реагирующих с сероводородом или тиоацетамидом, проводят предварительную подготовку к анализу, согласно указаниям в нормативно-технической документации на анализируемый реактив или по одному из способов, описанных в разд.2.

1.14. Все работы, связанные с нагреванием препаратов и их растворов, проводят в вытяжном шкафу.

2. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

2.1. Аппаратура, реактивы и растворы

Тигель фарфоровый по ГОСТ 9147.

Цилиндр 2-50 по ГОСТ 1770.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 10%.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117, х.ч., раствор с массовой долей 50%.

Бумага индикаторная универсальная.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, х.ч., концентрированная и раствор с массовой долей 25%.

Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, раствор с массовой долей 25%.

Натрий сернокислый 10-водный по ГОСТ 4171, х.ч., раствор с массовой долей 10%.

2.2. Методы удаления органического вещества

2.2.1. Удаление органического вещества прокаливанием при 500 °С (для легко разлагающихся веществ)

Навеску препарата помещают в фарфоровый тигель, обугливают на песчаной бане или электроплитке и прокаливают в муфельной печи при 500 °С до получения остатка белого цвета.

Прокаленный остаток после охлаждения растворяют в 1 см раствора соляной кислоты, раствор количественно переносят водой в цилиндр, нейтрализуют раствором аммиака по универсальной индикаторной бумаге до рН 7 и доводят объем раствора водой до 30 см, если определение проводят сероводородным методом, или до 20 см, если определение проводят тиоацетамидным методом.

2.2.2. Удаление органического вещества прокаливанием при 500 °С с добавлением серной кислоты (для веществ, не разлагающихся при 500 °С)

Навеску препарата помещают в фарфоровый тигель, обугливают на песчаной бане или электроплитке, охлаждают, смачивают 1 см серной кислоты, нагревают на песчаной бане или электроплитке до удаления паров серной кислоты, затем прокаливают в муфельной печи при температуре не выше 500 °С до получения остатка белого цвета.

Если остаток содержит частички несгоревшего угля, на что указывает темный цвет, остаток смачивают водой, высушивают на водяной бане и снова прокаливают при той же температуре. При необходимости операцию повторяют.

Гост определение тяжелых металлов в воде

Reagents. Methods for determination of heavy metals

Дата введения 2020-06-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ" Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (ФГУП НИЦ "Курчатовский институт" - ИРЕА)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 60 "Химия"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 июля 2019 г. N 120-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 августа 2019 г. N 465-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 17319-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2020 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2020 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на реактивы и устанавливает сероводородный и тиоацетамидный методы определения примеси тяжелых металлов в неорганических и органических реактивах, основное вещество которых не реагирует с сероводородом и тиоацетамидом.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.1.004 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.009 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и оборудование

ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 61 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 2053 Реактивы. Натрий сернистый 9-водный. Технические условия

ГОСТ 3117 Реактивы. Аммоний уксуснокислый. Технические условия

ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 3760 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия

ГОСТ 4171 Реактивы. Натрия сульфат 10-водный. Технические условия

ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4212 Реактивы. Методы приготовления растворов для колориметрического и нефелометрического анализа

ГОСТ 4328 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4461 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 4517 Реактивы. Методы приготовления вспомогательных реактивов и растворов, применяемых при анализе

ГОСТ 5845 Реактивы. Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия

ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 24104 Весы лабораторные. Общие технические требования*

ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 27025 Реактивы. Общие указания по проведению испытаний

ГОСТ 29227 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

3 Общие требования

3.1 Общие указания по проведению анализа - по ГОСТ 27025.

При выполнении операций взвешивания применяют весы лабораторные по ГОСТ 24104 высокого класса точности (II) с ценой деления (дискретностью отсчета) не более 0,01 г с наибольшим пределом взвешивания 800 г.

3.2 Навеску анализируемого реактива, в зависимости от содержания в нем тяжелых металлов, и предельно допустимую массу тяжелых металлов в миллиграммах, а также предварительную обработку навески (нейтрализация, удаление газообразных продуктов с помощью кислот, упаривание и т.д.) указывают в документе по стандартизации на анализируемый реактив.

3.3 Масса тяжелых металлов (в пересчете на свинец) в навеске анализируемого реактива должна быть:

от 0,01 до 0,1 мг - при определении сероводородным методом;

от 0,005 до 0,1 мг - при определении тиоацетамидным методом, при этом в растворах сравнения для построения градуировочного графика масса свинца должна быть: 0,005, 0,010, 0,020, 0,030, 0,050, 0,075 и 0,100 мг.

3.4 Навеску анализируемого реактива, а также навески реактивов для приготовления необходимых растворов, применяемых для определения содержания тяжелых металлов, взвешивают, результат взвешивания в граммах записывают с точностью до второго десятичного знака.

3.5 Содержание примеси тяжелых металлов определяют не менее чем в двух параллельных навесках; за окончательный результат анализа принимают среднеарифметическое значение параллельных определений.

3.6 Для приготовления растворов реактивов, применяемых для анализа, используют реактивы квалификации "химически чистый" или "чистый для анализа".

Допускается использовать реактивы более высокой квалификации или импортные аналоги, по качеству не уступающие указанным в настоящем стандарте, если в документе по стандартизации на анализируемый реактив нет других указаний.

3.7 Раствор с концентрацией свинца 1 мг/см готовят по ГОСТ 4212.

3.8 Если при растворении или разложении навески анализируемого реактива применяют реактивы, содержащие примесь тяжелых металлов, в результат вводят поправку на содержание тяжелых металлов в применяемых реактивах, определяемую контрольными опытами (не менее двух).

3.9 При проведении анализа после прибавления каждого реактива растворы перемешивают.

3.10 Если при визуальном сравнении окраски анализируемого раствора и растворов сравнения имеют разные оттенки, в раствор сравнения вводят часть (от 1/5 до 1/2 навески) анализируемого реактива и соответственно увеличивают навеску для анализируемого раствора.

3.11 При определении тяжелых металлов в реактивах, растворимых в воде, имеющих нейтральную реакцию раствора и не реагирующих с сероводородом (для сероводородного метода) или с тиоацетамидом и гидроокисью натрия (для тиоацетамидного метода), определение проводят непосредственно в водных растворах анализируемых реактивов.

3.12 Применяемые для нейтрализации реактив и индикатор указывают в документе по стандартизации на анализируемый реактив.

3.13 При определении тяжелых металлов в реактивах, нерастворимых в воде, определение проводят после растворения реактива в соляной кислоте. Избыток соляной кислоты удаляют нейтрализацией или выпариванием.

3.14 При невозможности непосредственного определения тяжелых металлов, а также в реактивах, нерастворимых в соляной кислоте или реагирующих с сероводородом или тиоацетамидом, проводят предварительную подготовку к анализу согласно указаниям в документе по стандартизации на анализируемый реактив или по одному из способов, описанных в разделе 6.

3.15 Все работы, связанные с нагреванием препаратов и их растворов, проводят в вытяжном шкафу.

3.16 Допускается использование других средств измерений, оборудования, вспомогательных устройств и лабораторной посуды с аналогичными или более высокими техническими и метрологическими характеристиками.

4 Требования безопасности

4.1 Работающие в лаборатории должны соблюдать требования инструкций по охране труда, правил безопасности и проходить предварительные и периодические медицинские осмотры в соответствии с порядком и сроками, установленными органами здравоохранения. Лица моложе 18 лет и беременные женщины к работе не допускаются.

4.2 Вновь поступающие на работу допускаются к исполнению своих обязанностей после прохождения вводного инструктажа о соблюдении мер безопасности, инструктажа на рабочем месте и собеседования по вопросам техники безопасности.

Тяжелые металлы в воде: проблемы в водопользовании и очистка

Жидкость занимает больший объем в организме человека. Выполнение физиологических функций в человеческом теле, зависит от степени загрязнения воды тяжелыми металлами. Для поддержания обменных процессов в организме, требуется не менее 2 литров жидкости в день. И, на первое место в потреблении питьевых ресурсов, выходит очистка воды от тяжелых металлов.

Определение содержания тяжелых металлов в воде

Понятие «тяжелый металл» относится к сфере охраны природы и здравоохранения. В эту группу относят полуметаллы и металлы, имеющие токсичные свойства и поражающую биологическую активность. Немало металлов входит в перечень необходимого микроэлементного уровня для нормального протекания биологических процессов и функционирования систем живого организма.

Токсичные химические элементы, попадая в организм человека с водой, имеют свойство аккумулироваться. Но, большую опасность представляет их способность к биомагнификации. Когда по пищевой цепочке: загрязненная вода – растения или почва – рыба или животное – человек, тяжелые металлы увеличивают свое вредоносное действие в сотни раз. Понимание, к чему приводит загрязнение воды тяжелыми металлами, подвигло человечество на внимательное отношение к природным ресурсам.

ГОСТ по питьевой воде на содержание тяжелых металлов

Таблица 1. ПДК тяжелых металлов в воде

Примечания:

с.-т – санитарно-токсикологический показатель;

орг. – органолептический показатель;

значения в скобках, могут приниматься в отдельных районах по указанию санитарного врача.

Как видно из таблицы, многие химические элементы находятся в виде различных лиганд, гидролизных или полимеризованных комплексов. Кроме прямого удаления загрязнений, немалое значение придается очистке воды от ионов тяжелых металлов и их соединений. Если присутствует значительное количество ионов тяжелых металлов в воде, увеличивается токсичность элемента из-за проявления кумулятивного эффекта.

Насыщенность токсичными химическими элементами питьевых ресурсов оценивается не только по их общему содержанию, но и по связанным и свободным формам, учитываются и соли тяжелых металлов в воде.

Распознавание нежелательных примесей сложной формы, проводят спектрометрическим или электрохимическим способом. Важное место в точном определении концентрации тяжелых металлов в воде занимает атомно-абсорбционная спектрометрия. Она подразделяется:

на FAAS – плазменная атомизация;
на GF AAS – электротермическая атомизация в графитовой ванночке.

Для выделения спектров нескольких металлов одновременно применяют эмиссионную или масс-спектрометрию, с плазмой связанной индукцией. Электрохимический способ распознавания основан на анализе вольт-амперных характеристик. Это сложные лабораторные методы определения уровня загрязнения воды тяжелыми металлами, на фото показаны:

Методы очистки воды от тяжелых металлов

В зависимости от результатов проведенного анализа воды на тяжелые металлы, выбирается метод очистки, иногда их приходится комбинировать. Это может быть:

использование сорбентов для поглощения
перевод в нерастворимые соединения через ионный обмен;
мембранный фильтр воды для тяжелых металлов;
гальваническая очистка;
применение магнитного поля;
дистилляция с последующим конденсированием.

Абсорбенты и мембранные фильтры, самые простые и недорогие способы очистки, и нашли широкое применение в бытовых очистных устройствах. Выпаривание, слишком энергозатратный метод и редко применяется, несмотря на высокий уровень очищения жидкости.

Ионно-обменный метод очистки дает высокие результаты по удалению примесей. Технология реализуется с помощью ионообменных смол, собирающих на своей поверхности ионы тяжелых металлов. Регенерацию смолы проводят кислотой. Металлы в ионной форме могут осаждаться с помощью изменения pH до значения 9,0÷10,5. И затем, отделяют осадок от жидкости.

При высоком насыщении жидкости ионами меди, хорошие результаты дает гальванический процесс. В загрязненную воду опускают электроды с пористой структурой и большой активной поверхностью. При подаче электричества, ионы меди восстанавливают атомарное состояние и осаждаются на электроде.

На водоочистных станциях, куда попадают и городские и производственные стоки, применяют цикличные процессы обработки воды, куда последовательно включают несколько операций.

Тяжелые металлы в воде

Тяжелые металлы – это токсичные и крайне опасные вещества, способные значительно ухудшить здоровье человека и даже привести к гибели. Биогенные элементы – это исключение среди тяжелых металлов, которые необходимы всем живым организмам. Атомный вес тяжелых металлов составляет более 40.

Самыми опасными являются следующие элементы:

Источники тяжелых металлов в воде

Появление тяжелых металлов в воде обусловлено 2 факторами: антропогенным и природным.

Антропогенные источники:

Металлургия
Машиностроение
Переработка аккумуляторных батарей
Автомобильные выхлопы

Природные источники:

Кислотные дожди
Извержения вулканов

Влияние тяжелых металлов на здоровье человека

Тяжелые металлы в воде имеют высокую биологическую активность, благодаря чему им не составляет труда внедриться в обменные процессы человека, вытеснить полезные вещества и нарушить метаболизм. Воздействие отдельных металлов на организм человека:

Медь – приводит к болезням костной системы, печени, развитию анемии
Кобальт – приводит к развитию анемии, возникновению эндемического зоба, дефициту витамина В12
Цинк – приводит к развитию раковых клеток
Ртуть – приводит к головным болям, нервно-психическим нарушениям, нарушениям речи, снижению мозговой активности и памяти
Кадмий – приводит к деформации костей, отрицательно влияет на почки

Допустимая концентрация тяжелых металлов в воде

Химическое вещество	СанПиН 2.1.4.1074-01, мг/л
Кадмий	0,001
Медь	1
Мышьяк	0,05
Никель	0,1
Ртуть	0,0005
Свинец	0,03
Цинк	5
Хром	0,5
Кобальт	0,1

Методы определения тяжелых металлов в воде

На сегодняшний день определить тяжелые металлы в воде можно 2 способами: электрохимическим и спектрометрическим.

При применении последнего способа особая роль отводится атомно-абсорбционной спектометрии: FAAS (плазменная атомизация) и GFAAS (электротермическая атомизация в графитовой ванночке). Основа электрохимического способа – анализ вольтамперных характеристик.

Условия отбора пробы воды на анализ

Слить воду сильным напором в течении 5-10 минут
Промыть тару несколько раз без моющего средства
Настроить напор тонкой струей
Отобрать 1,5-2 литра исходной воды в чистую пластиковую тару для питьевой воды
Наполнить тару до краев
Закрыть емкость крышкой

Очистка воды от тяжелых металлов

Метод удаления тяжелых металлов из воды зависит от результата анализа. Он может быть отдельным или комбинированным.

Наиболее популярные методы очистки воды от тяжелых металлов:

Сорбентный – глубокое очищение за счет связывания химических веществ и примесей на молекулярном уровне, удаляет даже органические соединения
Посредством ионного обмена – эффективен при небольшом загрязнении воды, на завершающей стадии очистки и в системах водоподготовки, где требуется высокое качество воды; очищение происходит за счет процесса обмена между ионами в растворе и на поверхности твердой фазы
Установка мембранного фильтра – действует на молекулярном уровне, относится к системе глубокой очистки
Гальваническая очистка – предотвращение попадания загрязненной производственной воды в окружающую среду
Магнитная очистка – притяжение тяжелых металлов к магнитному полю
Дистилляция – испарение жидкости и последующее ее охлаждение с целью отделения вредных и тяжелых веществ

Лаборатория «ИОН» проводит анализ в Москве и Московской области, благодаря которому вы сможете узнать состояние вашей воды и способы улучшения ее качества. Мы работаем более 20 лет, занимаемся химическим анализом и разработкой новых методов диагностики веществ и материалов. Сотрудники нашей лаборатории – лучшие специалисты в стране, а приборный парк – самый современный, благодаря плодотворному сотрудничеству с крупнейшими разработчиками аналитического оборудования. Вы можете обратиться к нам для исследования питьевой, природной, талой, морской, технологической воды, а также воды из бассейнов и мест общего пользования.

Также рекомендуем почитать

Железо в воде

Содержание железа в воде – распространенное явление. В допустимых приделах оно приносит пользу организму, но его избыток опасен как для сантехники, так и для человека. Появление железа в воде из скважины связано с процессами растворения горных пород.

Читайте также: