Медь. Методы определения меди

ГОСТ 13938.1-78

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕДЬ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.79

Настоящий стандарт устанавливает весовой электролитический и расчетный методы определения меди.

Метод основан на электролитическом выделении меди из раствора серной и азотной кислот в присутствии солей аммония на платиновых сетчатых электродах при плотности тока 2 - 3 А/дм 2 и напряжении 2,2 - 2,5 В.

Медь, оставшуюся в электролите, определяют атомно-абсорбционным или фотометрическим методом в виде окрашенного комплексного соединения с купризоном или диэтилдитиокарбаматом свинца, в случае разногласий при оценке массовой доли меди.

При массовой доле меди от 99,0 до 99,9 % медь в сумме с серебром определяют электролитически.

Массовую долю меди выше 99,9 % определяют по разности, вычитая сумму определенных примесей из 100 %.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 4).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

(Измененная редакция, Изм. № 4).

Величина рН раствора должна быть 8,5 - 9,0 рН раствора проверяют по индикаторной бумаге.

Оптическую плотность раствора измеряют через 5 - 30 мин при длине волны 600 нм в кювете с толщиной слоя 30 мм. Раствором сравнения при измерении оптической плотности является вода. Одновременно проводят два контрольных опыта со всеми применяемыми реактивами. Среднюю величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Отбирают 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см 3 раствора Б в мерные колбы вместимостью 100 см 3 , что соответствует 0; 20; 40; 60; 80 и 100 мкг меди. Прибавляют 4 см 3 смеси кислот, 50 см 3 воды, 10 см 3 раствора лимоннокислого аммония, 2 капли раствора фенолфталеина, раствор аммиака, разбавленный 1:4, до появления слабо-розовой окраски и 1 см 3 избытка, 10 см 3 раствора купризона, доливают до метки водой и перемешивают. Величина рН раствора должна быть 8,5 - 9,0.

Измерение оптической плотности производят, как указано в п. .

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им содержаниям меди строят градуировочный график.

Раствор охлаждают, приливают 10 - 20 см 3 воды, помещают в делительную воронку вместимостью 100 см 3 и разбавляют водой до объема 50 см 3 . Добавляют 10 см 3 раствора диэтилдитиокарбамата свинца и экстрагируют в течение 2 мин. После разделения слоев экстракт сливают в мерную колбу вместимостью 25 см 3 (куда предварительно помещают 1 г безводного сернокислого натрия).

Экстракцию повторяют с 10 см 3 экстрагента. Органический слой сливают в ту же мерную колбу, разбавляют до метки хлороформом и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 413 нм в кювете с оптимальной толщиной слоя. Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит четыреххлористый углерод.

Одновременно проводят два контрольных опыта. Для этого помещают в делительную воронку 4 см 3 смеси для растворения, доливают до 50 см 3 водой и далее поступают, как указано выше. Среднюю величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Массу меди устанавливают по градуировочному графику, построенному, как указано в п. .

В шесть делительных воронок вместимостью 100 см 3 помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 см 3 стандартного раствора Б. Приливают воды до объема 50 см 3 и далее анализ проводят по п. .

Экстракцию и измерение оптической плотности раствора производят так, как указано в п. .

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим содержаниям меди строят градуировочный график.

3.3 - 3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 4).

3.4. Атомно-абсорбционный метод определения меди в электролите

3.4.1. Часть раствора электролита помещают в стакан вместимостью 100 см 3 , предварительно ополоснув его этим раствором. Раствор распыляют в пламя и измеряют абсорбцию в пламени при длине волны 324,7 нм.

Массу меди в растворе устанавливают по градуировочному графику, построенному, как указано в п. .

В мерные колбы вместимостью 100 см 3 отбирают 0; 5,0; 10,0; 15,0 и 20,0 см 3 раствора Б, доливают до метки водой и перемешивают. Растворы содержат 0; 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 мкг/см 3 меди. Растворы распыляют в пламя и измеряют абсорбцию в пламени при длине волны 324,7 нм.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим содержаниям меди строят градуировочный график.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю меди (X ) в процентах при использовании электролитического и фотометрического методов определения меди вычисляют по формуле

Массовую долю меди (X ) в процентах при использовании электролитического и атомно-абсорбционного методов определения меди вычисляют по формуле

,

где т - масса навески меди, г;

т 1 - масса катода, г;

m 2 - масса катода с осажденной медью, г;

m 3 - масса меди, найденная по градуировочному графику, мкг;

т 4 - масса меди, найденная по градуировочному графику, мкг/см 3 ;

V - объем анализируемого электролита, см 3 ;

V 1 - объем аликвотной части электролита, см 3 .

4.2. Расхождение между наибольшим и наименьшим результатами трех параллельных определений не должно превышать 0,06 %; между результатами двух анализов - 0,14 %.

(Измененная редакция, Изм. № 4).

4.3. Определение меди (при массовой доле ее свыше 99,9 %)

4.3.1. Массовую долю меди (X ) в процентах вычисляют по разности между 100 и суммой всех определенных примесей по формуле, указанной ниже

где - средняя массовая доля определенных в меди примесей, %.

ГОСТ 546-88

ГОСТ 859-78

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (октябрь 1999 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в марте 1979 г., апреле 1983 г., июне 1985 г., апреле 1988 г. (ИУС 5-79, 7-83, 8-85, 7-88)


Настоящий стандарт устанавливает весовой электролитический и расчетный методы определения меди.

Метод основан на электролитическом выделении меди из раствора серной и азотной кислот в присутствии солей аммония на платиновых сетчатых электродах при плотности тока 2-3 А/дм и напряжении 2,2-2,5 В.

Медь, оставшуюся в электролите, определяют атомно-абсорбционным или фотометрическим методом в виде окрашенного комплексного соединения с купризоном или диэтилдитиокарбаматом свинца, в случае разногласий при оценке массовой доли меди.

При массовой доле меди от 99,0 до 99,9% медь в сумме с серебром определяют электролитически.

Массовую долю меди выше 99,9% определяют по разности, вычитая сумму определенных примесей из 100%.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 4).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа - по ГОСТ 25086 с дополнениями.

1.1.1. Отбор и подготовку проб меди к анализу осуществляют по ГОСТ 24231 , ГОСТ 546* или ГОСТ 193 .
______________
ГОСТ 546-2001

1.1.2. Массовую долю меди определяют параллельно в трех навесках, примесей - в двух. Одновременно с проведением анализа выполняют два контрольных опыта для внесения в результат анализа поправки на загрязнение реактивов, вычитая значение контрольного опыта из результата определения компонента при анализе пробы.

1.1.3. За результат анализа принимают при электрогравиметрическом методе определения меди среднее арифметическое трех параллельных определений, при расчетном методе определения меди и при определении примесей в меди - среднее арифметическое двух параллельных определений.

Численные значения результатов анализа должны содержать последнюю значащую цифру в том же разряде, в котором стоит последняя значащая цифра численного значения допускаемого расхождения результатов определений.

1.1.4. Контроль правильности результатов анализа осуществляют по стандартным образцам состава меди или методом добавок.

1.2. Требования безопасности при определении меди и примесей в меди

1.2.1. Все операции химического анализа, связанные с выделением ядовитых паров или газов, следует выполнять в боксах, оборудованных местным отсасывающим устройством.

1.2.2. Рабочие места для выполнения анализов должны быть организованы в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.032 и ГОСТ 12.2.033 ; лабораторные помещения - оборудованы вентиляционными системами по ГОСТ 12.4.021 .

1.2.3. При выполнении анализа меди в воздух рабочей зоны могут выделяться вредные вещества, предельно допустимые концентрации (ПДК по ГОСТ 12.1.005) которых и класс опасности, установленный по ГОСТ 12.1.007 , приведены в таблице.

1.2.4 Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны - по ГОСТ 12.1.007 , по методикам определения вредных веществ в воздухе рабочей зоны, утвержденным Минздравом СССР.

1.2.5. Обезвреживание отходов анализа осуществляется в соответствии с правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, утвержденными Минздравом СССР.

Отработанные кислоты и щелочи должны собираться раздельно в специальные сборники. Перед сливом в канализацию их необходимо нейтрализовать.

Утилизация, удаление и обезвреживание отходов цианистых соединений, мышьяковистого ангидрида, ртути должны производиться в соответствии с санитарными правилами проектирования, оборудования и содержания складов для хранения сильнодействующих ядовитых веществ, утвержденными Минздравом СССР.

1.2.6. Лабораторные помещения, в которых выполняется работа по химическому анализу исследуемого материала, по взрывной, взрыво-пожарной и пожарной опасности относятся к категории производств с легковоспламеняющимися жидкостями, и требования пожарной безопасности для них должны соответствовать ГОСТ 12.1.004 . Средства и способы пожаротушения следует применять по ГОСТ 12.4.009 в зависимости от источника возникновения и характера пожара.

1.2.7. При работе с газовыми установками следует выполнять требования безопасности по ГОСТ 12.2.008 и правила безопасности в газовом хозяйстве, утвержденные Госгортехнадзором СССР.

Все электроустановки и электроаппаратура, применяемые в лаборатории при выполнении анализов, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и правилам устройства электроустановок , утвержденным Госэнергонадзором СССР.

Разд.1.

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Электроды из платины сетчатые по ГОСТ 6563 .

Установка для электролиза с мешалкой.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр со всеми принадлежностями.

Спектрофотометр атомно-абсорбционный, включающий лампу с полым катодом из меди, горелки для пламени ацетилен-воздух и распылительную систему.

Ацетилен по ГОСТ 5457 .

Компрессор воздушный.

Шкаф сушильный с терморегулятором.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 , разбавленная 1:1 и 1:20.

Кислота серная по ГОСТ 4204 и разбавленная 1:1.

Смесь для растворения: 500 г азотнокислого аммония растворяют в 500 см воды, прибавляют 500 см азотной кислоты, 200 см серной кислоты и доливают водой до 2 дм.

Кислота винная по ГОСТ 5817 , раствор 200 г/дм.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652 .

Аммиак водный по ГОСТ 3760 , разбавленный 1:4.

Аммоний азотнокислый по ГОСТ 22867 .

Аммоний лимоннокислый, раствор; готовят следующим образом: 150 г лимонной кислоты растворяют в 400 см воды, прибавляют 200 см раствора аммиака, охлаждают, доливают до 1 дм водой и перемешивают.

Соль динатриевая этилендиамин-N, N, N",N"-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10651 , 01 М раствор: 37,2 г трилона Б растворяют в 800 см воды и разбавляют водой до 1 дм.

Купризон, бис- (циклогексанон) оксалилдигидразон, раствор 2,5 г/дм: 2,5 г купризона растворяют при перемешивании в 900 см воды при температуре 70-80 °С. После охлаждения раствор фильтруют в сосуд из темного стекла, доливают водой до 1 дм, перемешивают и хранят в этом сосуде.

Раствор годен к применению в течение 10 сут.

Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166 .

Фенолфталеин (индикатор) по НТД, спиртовой раствор 1 г/дм.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288 .

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 .

Медь по ГОСТ 859*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001 . - Примечание изготовителя базы данных.

Растворы меди стандартные.

Раствор А; готовят следующим образом: 0,500 г меди растворяют в 20 см смеси для растворения и при нагревании удаляют окислы азота. После охлаждения разбавляют раствор водой до 100 см, переливают его в мерную колбу вместимостью 1 дм, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,5 мг меди.

Раствор Б; готовят следующим образом: 20 см раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм, прибавляют 5 см серной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до 1 дм водой и перемешивают.

1 см раствора содержит 0,01 мг меди.

Бумага индикаторная универсальная.

Диэтилдитиокарбамат свинца (II), раствор 0,2 г/дм в хлороформе: 0,2 г соли помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, добавляют 100-200 см хлороформа и перемешивают до растворения навески. Разбавляют хлороформом до метки и снова перемешивают. Раствор хранят в склянке из темного стекла в темном месте.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3, 4).

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Весовой электролитический метод определения меди (при массовой доле от 99,0 до 99,9%)

3.1.1. Навеску меди массой 1,0-2,0 г помещают на чашку весов, где находится взвешенный платиновый катод, предназначенный для электролиза, и определяют суммарную массу катода и меди. Допускается раздельное взвешивание навески меди и катода, предназначенного для электролиза. Навеску меди переносят в стакан вместимостью 250 см, прибавляют 40 см смеси для растворения и стакан накрывают часовым стеклом. После растворения навески меди раствор осторожно нагревают до удаления окислов азота, разбавляют до 180 см водой, нагревают до 40 °С и в раствор погружают платиновые электроды. После этого проводят электролиз в течение 2,5 ч при плотности тока 2-3 А/дм и напряжении 2,2-2,5 В, перемешивая раствор мешалкой.

Для проверки полноты выделения меди погружают электроды на 5 мм ниже первоначального положения и продолжают электролиз. При отсутствии налета меди на свежепогруженной части катода электролиз считают оконченным.

После этого, не выключая ток, промывают водой, а затем, выключив ток, промывают этиловым спиртом (из расчета 10 см спирта на одно определение).

Катод с выделившейся медью сушат при 100-105 °С в течение 5 мин, охлаждают в эксикаторе и взвешивают, используя для этого разновесы, при помощи которых взвешивались катод и навеска меди.

Электролит и промывные воды переливают в мерную колбу вместимостью 200-250 см, доливают водой до метки и перемешивают. Электролит сохраняют для определения никеля.

Медь, оставшуюся в электролите после проведения электролиза, определяют в виде окрашенного соединения с купризоном или диэтилдитиокарбаматом свинца фотометрическим методом так, как описано в пп.3.2, 3.3.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

3.2. Фотометрический метод определения меди с купризоном в электролите

3.2.1. Пипеткой отбирают 50 см раствора электролита и помещают в мерную колбу вместимостью 100 см; добавляют 10 см раствора лимоннокислого аммония, 2 капли раствора фенолфталеина и раствор аммиака, разбавленный 1:4, до получения слабо-розовой окраски. Затем прибавляют 1 см раствора аммиака, разбавленного 1:4, 10 см купризона, доливают до метки водой и перемешивают.

Величина рН раствора должна быть 8,5-9,0. рН раствора проверяют по индикаторной бумаге.

Оптическую плотность раствора измеряют через 5-30 мин при длине волны 600 нм в кювете с толщиной слоя 30 мм. Раствором сравнения при измерении оптической плотности является вода. Одновременно проводят два контрольных опыта со всеми применяемыми реактивами. Среднюю величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Массу меди в растворе устанавливают по градуировочному графику, построенному, как указано в п.3.2.2.

3.2.2. Построение градуировочного графика

Отбирают 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см раствора Б в мерные колбы вместимостью 100 см, что соответствует 0; 20; 40; 60; 80 и 100 мкг меди. Прибавляют 4 см смеси кислот, 50 см воды, 10 см раствора лимоннокислого аммония, 2 капли раствора фенолфталеина, раствор аммиака, разбавленный 1:4, до появления слабо-розовой окраски и 1 см избытка, 10 см раствора купризона, доливают до метки водой и перемешивают. Величина рН раствора должна быть 8,5-9,0.

Измерение оптической плотности производят, как указано в п.3.2.1.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим им содержаниям меди строят градуировочный график.

3.3. Фотометрический метод определения меди с диэтилдитиокарбаматом свинца в электролите

3.3.1. Отбирают аликвотную часть 5-10 см и помещают в стакан вместимостью 50 см, приливают 5 см серной кислоты, разбавленной (1:10), и выпаривают до выделения паров серной кислоты.

Раствор охлаждают, приливают 10-20 см воды, помещают в делительную воронку вместимостью 100 см и разбавляют водой до объема 50 см. Добавляют 10 см раствора диэтилдитиокарбамата свинца и экстрагируют в течение 2 мин. После разделения слоев экстракт сливают в мерную колбу вместимостью 25 см (куда предварительно помещают 1 г безводного сернокислого натрия).

Экстракцию повторяют с 10 см экстрагента. Органический слой сливают в ту же мерную колбу, разбавляют до метки хлороформом и перемешивают.

Оптическую плотность раствора измеряют при длине волны 413 нм в кювете с оптимальной толщиной слоя. Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит четыреххлористый углерод.

Одновременно проводят два контрольных опыта. Для этого помещают в делительную воронку 4 см смеси для растворения, доливают до 50 см водой и далее поступают, как указано выше. Среднюю величину оптической плотности контрольного опыта вычитают из величины оптической плотности анализируемого раствора.

Массу меди устанавливают по градуировочному графику, построенному, как указано в п.3.3.2.

3.3.2. Построение градуировочного графика

В шесть делительных воронок вместимостью 100 см помещают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 см стандартного раствора Б. Приливают воды до объема 50 см и далее анализ проводят по п.3.3.1.

Экстракцию и измерение оптической плотности раствора производят так, как указано в п.3.3.1.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим содержаниям меди строят градуировочный график.

3.3-3.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 4).

3.4. Атомно-абсорбционный метод определения меди в электролите

3.4.1. Часть раствора электролита помещают в стакан вместимостью 100 см, предварительно ополоснув его этим раствором. Раствор распыляют в пламя и измеряют абсорбцию в пламени при длине волны 324,7 нм.

Массу меди в растворе устанавливают по градуировочному графику, построенному, как указано в п.3.4.2.

3.4.2. Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 100 см отбирают 0; 5,0; 10,0; 15,0 и 20,0 см раствора Б, доливают до метки водой и перемешивают. Растворы содержат 0; 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 мкг/см меди. Растворы распыляют в пламя и измеряют абсорбцию в пламени при длине волны 324,7 нм.

По найденным значениям оптической плотности и соответствующим содержанием меди строят градуировочный график.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Массовую долю меди в процентах при использовании электролитического и фотометрического методов определения меди вычисляют по формуле

Массовую долю меди в процентах при использовании электролитического и атомно-абсорбционного методов определения меди вычисляют по формуле

где - масса навески меди, г;

Масса катода, г;

- масса катода с осажденной медью, г;

- масса меди, найденная по градуировочному графику, мкг;

- масса меди, найденная по градуировочному графику, мкг/см;

- объем анализируемого электролита, см;

- объем аликвотной части электролита, см.

4.2. Расхождение между наибольшим и наименьшим результатами трех параллельных определений не должно превышать 0,06%; между результатами двух анализов - 0,14%.

(Измененная редакция, Изм. N 4).

4.3. Определение меди (при массовой доле ее свыше 99,9%)

4.3.1. Массовую долю меди в процентах вычисляют по разности между 100 и суммой всех определенных примесей по формуле, указанной ниже

где , , - средняя массовая доля определенных в меди примесей, %.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.3.2. Расхождения между результатами двух параллельных определений примесей в меди не должны превышать допускаемых расхождений, приведенных в соответствующих стандартах при определении той или иной примеси.

(Введен дополнительно, Изм. N 4).

ПРИЛОЖЕНИЕ. (Исключено, Изм. N 4).



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 1999

ГОСТ Р 54276-2010

Группа Б29

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Методы определения меди

Water. Methods for determination of copper

ОКС 75.060.50*
ОКСТУ 0209
_______________
* Вероятно, ошибка оригинала.
Следует читать: ОКС 13.060.50. - Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2012-07-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании" , а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ" (ФГУП "ВНИЦСМВ") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением технического регулирования и стандартизации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2010 г. N 1109-ст

4 Настоящий стандарт идентичен стандарту АСТМ Д 1688-02* "Стандартные методы определения меди в воде" (ASTM D 1688-02 "Standard test methods for copper in water").
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов АСТМ соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает три атомно-абсорбционных спектрофотометрических метода определения меди в воде:

1.2 Настоящими методами можно определять растворенную или общую медь. Для определения растворенной меди проводят фильтрацию через мембранный фильтр 0,45 мкм (N 325) во время отбора пробы воды. Предпочтительной является фильтрация на потоке.

1.3 Значения, установленные в единицах СИ, являются стандартными. Значения в скобках приведены для информации.

1.4 В настоящем стандарте не предусмотрено рассмотрение всех мер безопасности, связанных с его применением. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за разработку соответствующих правил техники безопасности и мер по охране здоровья, а также определяет целесообразность применения законодательных ограничений перед его использованием. Специальные указания по технике безопасности приведены в примечаниях 3, 5, 8 и 13.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
_______________
Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

АСТМ Д 858 Методы определения марганца в воде (ASTM D 858, Test methods for manganese in water)*

АСТМ Д 1066 Руководство по отбору проб пара (ASTM D 1066, Practice for sampling steam)*

АСТМ Д 1068 Методы определения железа в воде (ASTM D 1068, Test methods for iron in water)*

АСТМ Д 1129 Терминология, относящаяся к воде (ASTM D 1129, Terminology relating to water)*

АСТМ Д 1192 Технические условия на оборудование для отбора проб воды и пара в закрытых трубопроводах (ASTM D 1192, Specification for equipment for sampling water and steam in closed conduits)*

АСТМ Д 1193 Технические условия на реактив-воду (ASTM D 1193, Specification for reagent water)*

АСТМ Д 1687 Методы определения хрома в воде (ASTM D 1687, Test methods for chromium in water)*

АСТМ Д 1691 Методы определения цинка в воде (ASTM D 1691, Test methods for zinc in water)*

АСТМ Д 1886 Методы определения никеля в воде (ASTM D 1886, Test methods for nickel in water)*

АСТМ Д 2777 Руководство для определения прецизионности и отклонения, применяемых методов Комитета АСТМ Д-19 по воде (ASTM D 2777, Practice for determination of precision and bias of applicable methods of committee D-19 on water)*

АСТМ Д 3370 Руководство для отбора проб воды из закрытых трубопроводов (ASTM D 3370, Practices for sampling water from closed conduits)*

АСТМ Д 3557 Методы определения кадмия в воде (ASTM D 3557, Test methods for cadmium in water)*

АСТМ Д 3558 Методы определения кобальта в воде (ASTM D 3558, Test methods for cobalt in water)*

АСТМ Д 3559 Методы определения свинца в воде (ASTM D 3559, Test methods for lead in water)*

АСТМ Д 3919 Руководство для измерения следовых количеств элементов в воде методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии с использованием графитовой печи (ASTM D 3919, Practice for measuring trace elements in water by graphite furnace atomic absorption spectrophotometry)*

АСТМ Д 4841 Руководство для оценки времени удерживания для проб воды, содержащих органические и неорганические составляющие (ASTM D 4841, Practice for estimation of holding time for water samples containing organic and inorganic constituents)*

АСТМ Д 5810 Руководство по методу добавок применительно к пробам воды (ASTM D 5810, Guide for spiking into aqueous samples)*

АСТМ Д 5847 Руководство для составления требований к управлению качеством (QC) анализа воды по стандартизованным методам (ASTM D 5847, Practice for writing quality control specifications for standard test methods for water analysis)**
________________
* Ежегодный сборник стандартов АСТМ, том 11.01 (Annual Book of ASTM Standards, Vol 11.01.).
** Ежегодный сборник стандартов АСТМ, том 11.02 (Annual Book of ASTM Standards, Vol 11.02.).

3 Термины и определения

3.1 В настоящем стандарте применены термины, используемые в АСТМ Д 1129.

4 Важность определения меди

4.1 Медь встречается в природных минералах в основном в виде сульфида, оксида или карбоната. Она составляет примерно 0,01% земной коры и извлекается промышленным способом из таких руд, как халкоперит (CuFeS). Медь также обнаруживают в биологических комплексах гемоцианина.

4.2 Медь попадает в водные источники в результате природного процесса растворения минералов; из промышленных сточных вод при переработке сульфата меди; при контроле биологического роста в некоторых резервуарах и распределительных системах; при коррозии медных сплавов водопроводных труб. Медь может содержаться в значительных концентрациях в сточных водах горнорудной промышленности, производства боеприпасов и большинства гальванических и обрабатывающих производств или отраслей промышленности. Медь может присутствовать в простой ионной форме или в виде одного из многих комплексов таких групп, как цианиды, хлориды, аммиачные или органические лиганды.

4.3 Несмотря на то, что эти соли, в частности сульфат меди, усиливают биологический рост некоторых водорослей и бактерий, медь считается неотъемлемой частью питания людей и не является токсическим химическим веществом при концентрациях, обычно обнаруживаемых в пробах воды.

5 Чистота реактивов

5.1 Используемые реактивы должны быть класса химически чистые (х.ч.). Если нет других указаний, то это означает, что все реактивы соответствуют техническим условиям Комитета по аналитическим реактивам Американского химического общества (АСТМ), где можно получить технические условия на эти реактивы. Вещества других классов чистоты можно использовать, если первоначально установлено, что реактив достаточно чистый и не может привести к снижению точности измерения.

5.2 Под чистотой воды (если нет других указаний) подразумевается, что вода - лабораторного назначения (чистая для анализа - ч.д.а.) класса I по АСТМ Д 1193. Можно использовать воду лабораторного назначения других классов при условии, что в первую очередь установлена степень ее чистоты, которая не может привести к снижению точности (прецизионности) измерений и увеличению отклонений при измерении. При межлабораторных круговых испытаниях по приведенным методам была использована вода класса II.

6 Отбор проб

6.1 Пробы отбирают в соответствии с АСТМ Д 1066, АСТМ Д 1192 и АСТМ Д 3370.

6.2 Пробы должны быть обработаны азотной кислотой (HNO) с удельным весом 1,42 до значения рН, равного 2 или менее, сразу же после их отбора, обычно требуется около 2 мл/л азотной кислоты. Если определяют только растворенную медь, пробу перед подкислением фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм (N 325). Время удерживания проб можно рассчитать в соответствии с АСТМ Д 48.

Метод А - прямой атомно-абсорбционный метод

7 Область применения

7.1 Настоящий метод определяет растворенную и общую извлекаемую медь в большинстве вод, в том числе и в сточных водах.

7.2 Настоящий метод применим в диапазоне концентраций меди от 0,05 до 5 мг/л. Диапазон может быть расширен до концентраций более 5 мг/л при разбавлении пробы.

7.3 Данные по межлабораторным испытаниям получены на лабораторной воде, речной воде, водопроводной воде, грунтовой воде, озерной воде, предварительно очищенных сточных водах нефтеперерабатывающего производства и двух необработанных сточных водах. Информация о прецизионности и отклонении при измерениях не применима к другим водам.

8 Сущность метода

8.1 Медь определяют с использованием атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Отфильтрованную пробу с растворенной медью вводят (засасывают) в прибор без предварительной обработки. Для определения общего количества извлекаемой меди в пробе пробу вводят после обработки смесью соляной и азотной кислот и фильтрации. Можно использовать такую же процедуру подготовки, которую используют для определения общего извлекаемого кадмия (метод по АСТМ Д 3557), хрома (метод по АСТМ Д 1687), кобальта (метод по АСТМ Д 3558), железа (метод по АСТМ Д 1068), свинца (метод по АСТМ Д 3559), марганца (метод по АСТМ Д 858), никеля (метод по АСТМ Д 1886) и цинка (метод по АСТМ Д 1691).

9 Мешающие факторы

9.1 Натрий, калий, сульфаты и хлориды (8000 мг/л каждого), кальций и магний (5000 мг/л каждого), нитраты (2000 мг/л), железо (1000 мг/л), кадмий, свинец, никель, цинк, кобальт, марганец и хром (10 мг/л каждого) не мешают определению меди в воде.

9.2 Для определения малых количеств меди в некоторых водах может понадобиться корректировка фона или применение методики экстракции хелата (метод В).

Примечание 1 - Необходимо следовать инструкциям производителя прибора при использовании специальных методик корректировки.

10 Аппаратура

10.1 Атомно-абсорбционный спектрофотометр, предназначенный для работы в области длины волны 324,7 нм.

Примечание 2 - Инструкции производителя должны соответствовать всем инструментальным параметрам. Длину волны, отличающуюся от значения 324,7 нм, можно использовать, если заранее было определено, что она в такой же степени пригодна.

10.1.1 Лампа с полым катодом на медь. Пригодны также лампы с полым катодом для многих элементов.

10.2 Окислитель - см. 11.6.

10.3 Горючее - см. 11.7.

10.4 Краны для редуцирования давления. Подачу горючего и окислителя следует проводить при значениях давления несколько выше, чем рабочее давление, регулируемое в приборе соответствующими кранами.

11 Реактивы и материалы

11.1 Раствор меди, исходный (1,0 мл =1,0 мг Cu): растворяют 1,000 г электролитической меди в стакане вместимостью 250 мл в смеси - 15 мл азотной кислоты (HNO) (удельный вес - 1,42) и 15 мл воды. Медленно добавляют 4 мл серной кислоты (HSO, удельный вес - 1,84) (1+1) и нагревают, пока не начнет выделяться серный ангидрид (SO). Охлаждают, промывают стакан водой и разбавляют водой до 1 л. Также допускается использовать товарный исходный раствор такой же степени чисто

11.2 Раствор меди, стандартный (1,0 мл =0,1 мг Cu): разбавляют 100,0 мл исходного раствора меди водой до 1 л.

11.3 Соляная кислота (удельный вес - 1,19). Концентрированная соляная кислота (HCI).

Примечание 3 - Если получен реактив высокой степени чистоты, то проводят перегонку HCI либо используют кислоту спектральной чистоты.

Внимание: При перегонке HCI получается азеотропная смесь (концентрация HCI примерно 6N). Поэтому каждый раз, когда для приготовления реактива или в методике указана концентрированная HCI, для перегонки используют двойной указанный объем

11.4 Азотная кислота (удельный вес - 1,42). Концентрированная азотная кислота (HNO).

Примечание 4 - Если получен реактив высокой степени чистоты, то проводят перегонку HNO или используют кислоту спектральной чистоты.

11.5 Азотная кислота (1+499). Добавляют 1 объем HNO (удельный вес - 1,42) к 499 объемам воды.

11.6 Окислитель

11.6.1 Воздух, пропущенный через соответствующий фильтр для удаления масла, воды и других инородных веществ, обычно применяют в качестве окислителя.

11.7 Горючее

11.7.1 Ацетилен. Обычно используют в качестве горючего стандартный ацетилен. Присутствующий в ацетиленовых баллонах ацетон может влиять на аналитические результаты. Баллон вновь заполняют под давлением 50 p.s.i.g (345 кПа).

Примечание 6 - Предупреждение - Ацетилен класса очищенный, содержащий специальный фирменный растворитель, в большей степени, чем ацетон, нельзя использовать с трубками из поливинилхлорида, так как потеря прочности трубопроводов может привести к опасной ситуации.

12 Стандартизация

12.1 Готовят 100 мл холостой пробы и не менее чем четыре стандартных раствора в ожидаемом диапазоне концентраций анализируемых проб, разбавляя стандартный раствор меди (11.2) с HNO (1+499). Готовят стандартные растворы непосредственно перед проведением испытаний.

12.2 При определении общей извлекаемой меди добавляют 0,5 мл HNO (удельный вес - 1,42) и продолжают испытание в соответствии с 13.2-13.4. При определении растворенной меди продолжают испытание в соответствии с 13.5.

12.3 Вводят (путем отсасывания) холостую пробу и стандартные растворы и регистрируют показания прибора. Вводят HNO (1+499) в перерывах между анализом каждого раствора.

12.4 Строят аналитическую кривую, откладывая значения абсорбции в зависимости от концентрации меди в каждом стандартном растворе. В качестве альтернативы определяют концентрацию меди непосредственно по показаниям прибора.

13 Проведение испытаний

13.1 100,0 мл хорошо перемешанной подкисленной пробы помещают в стакан или колбу вместимостью 125 мл.

Примечание 6 - Если необходимо определять только растворенную медь, начинают процедуру с 13.5.

13.2 Добавляют 5 мл HCI (удельный вес - 1,19) в каждую пробу.

13.3 Нагревают пробы на паровой бане или электрической плитке в хорошо вентилируемом вытяжном шкафу до тех пор, пока объем не уменьшится до 15-20 мл, не доводя пробы до кипения.

Примечание 7 - Если анализируемые пробы содержат значительное количество суспендированного материала, величину уменьшения объема выбирают по усмотрению аналитика.

13.4 Охлаждают и фильтруют пробы в мерную колбу вместимостью 100 мл через соответствующий фильтр, например тонкую ткань, промытую кислотой, или беззольный фильтр. Промывают фильтровальную бумагу два или три раза водой и доводят пробы до нужного объема.

13.5 Вводят в атомно-абсорбционный спектрофотометр (путем отсасывания) каждую отфильтрованную и подкисленную пробу и определяют абсорбцию или концентрацию при длине волны 324,7 нм. Вводят раствор HNO (1+499) в промежутках между анализом каждой пробы.

14 Обработка результатов

14.1 Рассчитывают концентрацию меди в каждой пробе в миллиграммах на литр, используя аналитическую кривую, или в качестве альтернативы используют показания прибора (12.4).

15 Прецизионность и отклонение

15.1 Межлабораторные испытания по настоящему методу проведены в десяти лабораториях, в пяти из которых работали по два оператора. Каждый из 15 операторов выполнял определения на трех уровнях в течение трех дней на пробах лабораторной воды и отобранных пробах воды при общем числе определений 270.

15.2 Данные по межлабораторным испытаниям получены на лабораторной воде, речной воде, водопроводной воде, грунтовой воде, озерной воде, предварительно очищенных сточных водах нефтеперерабатывающего завода, двух необработанных сточных водах. Для других материалов эти данные не применимы.

15.3 Прецизионность и отклонение данного метода соответствует АСТМ Д 2777-77, которое применено к данным, полученным в совместных испытаниях. В соответствии с допущением, сделанным в 1.4 АСТМ Д 2777-98, данные значения прецизионности и отклонения соответствуют существующим требованиям для межлабораторных испытаний согласно методам Комитета АСТМ Д 19.

15.4 Прецизионность

в лабораторной воде класса II

в речной, водопроводной, грунтовой, озерной или сточной воде

где - прецизионность результатов, получаемая одним оператором;

Общая прецизионность;

Определяемая концентрация меди, мг/л.

15.5 Отклонение

Результаты извлечения известных количеств меди приведены в таблице 1.


Таблица 1 - Определение предельных отклонений по методу А

Метод В - атомно-абсорбционный метод с использованием экстракции с хелатообразованием

16 Область применения

16.1 Настоящий метод определяет растворенную и общую извлекаемую медь в большинстве вод, в том числе в морских водах.

16.2 Настоящий метод применим в диапазоне концентраций меди от 50 до 500 мкг/л. Диапазон может быть расширен до концентраций более 500 мкг/л при разбавлении пробы.

16.3 Данные по межлабораторным испытаниям получены на лабораторной воде, речной воде, водопроводной воде и на 50%-ной искусственной морской воде, а также синтетической морской воде с NaCI (50000 мг/л). Полученная информация о прецизионности и отклонении при измерениях не применима к другим водам.

17 Сущность метода

17.1 Медь определяют с использованием атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Растворенный или извлекаемый элемент подвергают реакции хелатообразования с пирролидин дитиокарбаминовой кислотой, а затем экстрагируют хлороформом. Экстракт испаряют досуха, обрабатывают горячей азотной кислотой для разрушения органического вещества, растворяют в соляной кислоте и разводят до определенного объема водой. Часть полученного раствора затем вводят (засасывают) в спектрофотометр с воздушно-ацетиленовым пламенем. Методику обработки образца или изложенную по 8.1 используют для определения общей извлекаемой меди. Такую же методику проведения экстракции с хелатообразованием используют для определения кадмия (метод по АСТМ Д 3557), кобальта (метод по АСТМ Д 3558), железа (метод по АСТМ Д 1068), свинца (метод по АСТМ Д 3559), никеля (метод по АСТМ Д 1886) и цинка (метод по АСТМ Д 1691).

18 Мешающие факторы

18.1 См. раздел 9.

19 Аппаратура

19.1 Используют оборудование, приведенное в разделе 10.

20 Реактивы и материалы

20.1 Раствор индикатора бромфенолового голубого (1 г/л): растворяют 0,1 г бромфенолового голубого в 100 мл 50%-ного этанола или изопропанола.

20.2 Хлороформ (CHCI).

20.3 Раствор меди, исходный (1,0 мл =1,0 мг Cu): растворяют 1,000 г электролитической меди в стакане вместимостью 250 мл в смеси - 15 мл азотной кислоты (HNO) (удельный вес - 1,42) и 15 мл воды. Медленно добавляют 4 мл серной кислоты (HSO (удельный вес - 1,84) (1+1) и нагревают до тех пор, пока не начнет выделяться серный ангидрид (SO). Охлаждают, промывают стакан водой и разбавляют водой до 1 л. Допускается использовать товарный исходный раствор такой же степени чисто

20.4 Раствор меди, промежуточный (1,0 мл =10 мкг Cu): разбавляют водой 10,0 мл исходного раствора меди и 1 мл азотной кислоты (HNO) (удельный вес - 1,42) до 1 л.

20.5 Раствор меди, стандартный (1,0 мл =1,0 мкг Cu): непосредственно перед использованием разбавляют 10,0 мл промежуточного раствора меди до 100 мл водой. Во время анализа этот стандартный раствор используют для приготовления рабочих стандартных растворов.

20.6 Соляная кислота (удельный вес - 1,19). Концентрированная соляная кислота (HCI) (см. примечание 3).

20.7 Соляная кислота (1+2). Добавляют 1 объем HCI (удельный вес - 1,19) к 2 объемам воды.

20.8 Соляная кислота (1+49). Добавляют 1 объем HCI (удельный вес - 1,19) к 49 объемам воды.

20.9 Азотная кислота (удельный вес - 1,42). Концентрированная азотная кислота (HNO) (см. примечание 4).

20.10 Раствор пирролидин дитиокарбаминовой кислоты в хлороформе: добавляют 36 мл пирролидина к 1 л хлороформа (CHCI). Раствор охлаждают и добавляют 30 мл сероуглерода (CS) небольшими порциями, перемешивая круговыми движениями между добавлением CS. Разбавляют раствор CHCI до объема 2 л. Реактив хранят в прохладном и темном месте и используют в течение нескольких месяц

Примечание 8 - Предупреждение - Все компоненты данного реактива являются высокотоксичными. Сероуглерод легко воспламеняется. Внимание: Подготовку и использование следует проводить в хорошо вентилируемом вытяжном шкафу.

20.11 Раствор гидроксида натрия (100 г/л): растворяют 100 г гидроксида натрия (NaOH) в воде и разбавляют водой до 1 л.

20.12 Окислитель - см. 11.6.

20.13 Горючее - см. 11.7.

21 Стандартизация

21.1 Готовят холостой раствор и достаточное количество стандартных растворов, содержащих от 0,0 до 50,0 мкг меди путем разбавления порций от 0,0 до 50,0 мл стандартного раствора меди (20.5) до 100 мл водой.

21.2 Для определения общей извлекаемой меди используют стаканы или колбы вместимостью 125 мл, в которые добавляют 0,5 мл азотной кислоты (HNO) (удельный вес - 1,42) и выполняют испытание по 22.2-22.15. Для определения растворенной меди используют делительные воронки объемом 250 мл и проводят испытание по 22.5-22.15.

21.3 Строят аналитическую кривую, откладывая величину абсорбции стандартных растворов в зависимости от концентрации меди. В качестве альтернативы можно определить концентрацию меди непосредственно по показаниям прибора.

22 Проведение испытаний

22.1 Хорошо перемешанную подкисленную пробу, содержащую менее 50,0 мкг меди (не более 100 мл), помещают в стакан или колбу объемом 125 мл и доводят объем до 100 мл водой.

Примечание 9 - Для определения только растворенной меди отмеряют объем отфильтрованной и подкисленной пробы, содержащей менее 50,0 мкг меди (не более 100 мл), в делительную воронку объемом 250 мл и проводят определение, начиная с 22.5.

22.2 В каждую пробу добавляют 5 мл соляной кислоты (HCI) (удельный вес - 1,19).

22.3 Пробу нагревают на паровой бане или электрической плитке в хорошо вентилируемом вытяжном шкафу до тех пор, пока объем не уменьшится до 15-20 мл, не доводя до кипения.

Примечание 10 - При анализе проб морской воды и проб, содержащих значительное количество суспендированного материала, объем выпаренной пробы выбирает аналитик.

22.4 Охлаждают и фильтруют пробы через фильтр, состоящий из тонкой ткани, промытой кислотой, или беззольную бумагу в делительную воронку объемом 250 мл. Промывают фильтр два или три раза водой и доводят объем до 100 мл водой.

22.5 Добавляют 2 капли раствора индикатора бромфенолового голубого и тщательно перемешивают.

22.6 К полученному раствору добавляют NaOH (1+49) по каплям до исчезновения голубого окрашивания, затем добавляют 2,5 мл HCI (1+49) в избытке, доводя рН раствора до значения 2,3.

Примечание 11 - Установление рН до определенного значения можно провести с помощью рН-метра вместо использования индикатора.

22.7 Добавляют 10 мл раствора реактива пирролидин дитиокарбаминовой кислоты в хлороформе и тщательно встряхивают в течение 2 мин (Предупреждение - См. примечание 8)

22.8 Закрывают горловину делительной воронки ватой, дают фазам разделиться и сливают фазу CHCI в стакан вместимостью 100 мл.

22.9 Повторяют экстракцию с 10 мл хлороформа (CHCI) и сливают слой CHCI в тот же стакан.

Примечание 12 - Если окрашивание еще остается в экстракте CHCI, то проводят повторное экстрагирование водной фазы до тех пор, пока слой CHCI не обесцветится.

22.10 Помещают стакан на подставку электрической плитки при слабом нагреве или в паровую баню и проводят испарение почти досуха, после чего нагревание прекращают и дают остаточному растворителю испариться без нагрева.

Примечание 13 - Предосторожность - Работы проводят в хорошо вентилируемом вытяжном шкафу.

22.11 Держат стакан под углом 45° и медленно добавляют по каплям 2 мл HNO (удельный вес - 1,42), после чего вращают стакан для более эффективного и полного контакта кислоты с осадком.

22.11.1 Если кислоту добавляют при вертикальном положении стакана, это может привести к интенсивной химической реакции, сопровождаемой большим выделением тепла и разбрызгиванием.

22.12 Помещают стакан на подставку электрической плитки при слабом нагреве или в паровую баню и проводят испарение почти досуха. Снимают стакан с нагревателя и дают остаточному растворителю испариться без нагрева.

22.13 Добавляют 2 мл HCI (1+2) в стакан и, нагревая, перемешивают его в течение 1 мин.

22.14 Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 10 мл и доводят его до нужного объема.

22.15 Вводят пробу (путем отсасывания) в прибор и снимают показания по шкале или определяют концентрацию при длине волны 324,7 нм по 12.4.

23 Обработка результатов

23.1 Определяют массу меди в микрограммах в каждой пробе в соответствии с аналитической кривой или в качестве альтернативы, умножая непосредственные показания прибора в единицах концентрации меди на 10 мл (21.3). Рассчитывают концентрацию меди, мкг/л, в первоначальной пробе по формуле

где - объем первоначальной пробы, мл;

- масса меди в пробе, мкг.

24 Прецизионность и отклонение

24.1 Межлабораторные испытания по настоящему методу были проведены в шести лабораториях, в двух из которых работали по два оператора. Каждый оператор провел анализ проб на трех уровнях концентраций. Общее число определений составило 120.

24.2 Данные межлабораторных испытаний получены на лабораторной воде, речной воде, водопроводной воде, грунтовой воде, на 50%-ной искусственной морской воде и синтетической морской воде с NaCI (50000 мг/л). Для других материалов эти данные не применимы.

24.3 Прецизионность и отклонение данного метода соответствуют АСТМ Д 2777-77, которое применено к данным межлабораторным испытаниям. В соответствии с допущением по 1.4 АСТМ Д 2777-98 данные значения прецизионности и отклонения соответствуют существующим требованиям для межлабораторных испытаний согласно методам Комитета АСТМ Д 19.

24.4 Прецизионность

Получаемую одним оператором и общую прецизионность настоящего метода в обозначенном диапазоне выражают следующим образом:

в лабораторной воде класса II

в речной, водопроводной, грунтовой или морской воде

где - прецизионность, получаемая одним оператором, мкг/л;

Общая прецизионность, мкг/л;

Определяемая концентрация меди, мкг/л.

24.5 Отклонение

Результаты извлечения известных количеств меди приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Определение предельных отклонений по методу В

Метод С - атомно-абсорбционный метод с использованием графитовой печи

25 Область применения

25.1 Настоящий метод определяет растворенную и общую извлекаемую медь в большинстве вод и сточных водах.

25.2 Настоящий метод применим в диапазоне концентраций меди от 5 до 100 мкг/л. Диапазон может быть увеличен или уменьшен при изменении объема вводимой пробы или приборных настроек. Высокие концентрации разбавляют прежде, чем проводить анализ прямым вводом (отсасыванием) в атомно-абсорбционный спектрофотометр (см. метод А).

25.3 Настоящий метод применяют к лабораторной воде, фильтрованной водопроводной воде, среде конденсата при процессах газификации угля, выраженного в БТЕ (Британских тепловых единицах), озерной воде, воде из скважин и воде после производственных процессов. Обязанностью потребителя является обеспечение достоверности данного метода применительно к другим материалам.

26 Сущность метода

26.1 Медь определяют атомно-абсорбционной спектрофотометрией с использованием графитовой печи. Пробу помещают в графитовую трубку, обезвоженную досуха, сжигают (подвергают пиролизу или озолению) и распыляют (подвергают атомизации). Поскольку используют графитовую печь, проба подвергается атомизации значительно более эффективно, чем в пламени; возможно также определение элементов при более низких концентрациях в небольшом объеме пробы. Сигнал абсорбции, производимый при атомизации, регистрируют и сопоставляют со стандартным. Общее руководство по применению графитовой печи приведено в АСТМ Д 3919.

26.2 Растворенную медь определяют на фильтрованной пробе без предварительной обработки.

26.3 Общую извлекаемую медь определяют после обработки кислотой и фильтрации. Из-за помех, связанных с присутствием хлоридов, следует избегать использования соляной кислоты для какой-либо обработки или на стадии растворения. Если суспендированный материал не представлен в пробе, то такую обработку и фильтрацию можно исключить.

27 Мешающие факторы

27.1 Для определения степени влияния мешающих факторов в процедурах, применяющих графитовую печь, аналитику следует обращаться к АСТМ Д 3919.

28 Аппаратура

28.1 Атомно-абсорбционный спектрофотометр, предназначенный для работы в области длины волны 324,7 нм с коррекцией фона.

Примечание 14 - Длину волны, отличающуюся от значения 324,7 нм, можно использовать, если была доказана ее пригодность. Большую линейность можно получить при высоких концентрациях, используя длины волн с меньшей чувствительностью.

Примечание 15 - Необходимо следовать инструкциям производителя при выборе параметров прибора.

28.2 Лампа с полым катодом на медь. Предпочтительной является лампа с единственным элементом, но можно также использовать лампы с большим числом элементов.

28.3 Графитовая печь, способная достигать необходимых температур для атомизации элементов, представляющих интерес.

28.4 Графитовые трубки, совместимые с конструкцией печи. Рекомендуются трубки с графитом, покрытым пиролитически.

28.5 Пипетки микролитровые со съемными наконечниками. Размеры могут быть в диапазоне от 1 до 100 мкл.

28.6 Устройства сбора данных и преобразования, устройства управляемые компьютером или микропроцессором, либо самописцы с ленточной диаграммой. Перечисленные приборы должны использоваться для сбора, хранения, преобразования и распознавания проблемных ситуаций (например, дрейф, неполная атомизация, изменение чувствительности и др.).

29 Реактивы и материалы

29.1 Раствор меди, исходный (1,0 мл =1,0 мг Cu) - см. 20.3.

29.2 Раствор меди, промежуточный (1,0 мл =10 мкг Cu) - см. 20.4.

29.3 Раствор меди, стандартный (1,0 мл =0,10 мкг Cu): разбавляют 10,0 мл промежуточного раствора меди (29.2) и 1 мл азотной кислоты (HNO) (удельный вес - 1,42) водой до 1 л. Этот стандартный раствор используют во время анализа для приготовления рабочих стандартных растворов.

29.4 Азотная кислота (удельный вес - 1,42). Концентрированная азотная кислота (HNO) (см. примечание 4).

29.5 Аргон, стандартный, для сварки, коммерчески доступный. Также можно использовать азот, если это рекомендовано производителем.

30 Стандартизация

30.1 Первоначально включают прибор в соответствии с техническими условиями производителя. Следуют общим инструкциям, как указано в АСТМ Д 3919.

31 Проведение испытаний

31.1 Очищают все стеклянные изделия, которые будут использованы для приготовления стандартных растворов или на стадии обработки, или поэтапно и те и другие путем ополаскивания сначала HNO (1+1) и затем водой. В качестве альтернативы полезно замачивание стеклянных изделий на ночь в HNO (1+1) в случае низких уровней определяемых количеств.

31.2 Отмеряют 100,0 мл каждого стандартного раствора и хорошо перемешивают пробу в стакане или колбе вместимостью 125 мл.

31.3 Для определения общей извлекаемой меди добавляют HNO(удельный вес - 1,42) к каждому стандартному раствору и продолжают испытание, как указано в 31.4-31.6. Если только растворенная медь будет определяться, необходимо отфильтровать пробу через мембранный фильтр 0,45 мкм перед подкислением, затем добавить HNO (удельный вес - 1,42) к каждому стандартному раствору и после этого ввести пробу со скоростью 5 мл/мин, а затем продолжать испытание по 31.6.

31.4 Нагревают пробы до температуры 95 °С на паровой бане или электрической плитке в хорошо вентилируемом вытяжном шкафу до тех пор, пока объем не уменьшится до 15-20 мл, не доводя до кипения (см. примечание 7).

31.5 Охлаждают и отфильтровывают пробу через фильтр, например тонкую ткань, промытую кислотой, или беззольный фильтр, в мерную колбу вместимостью 100 мл. Промывают фильтр два или три раза водой и доводят объем пробы до заданного (см. примечание 16). Концентрация кислоты при этом определении должна быть 0,5% HNO.

Примечание 16 - Если суспендированный материал не присутствует, такую фильтрацию можно отменить, но проба должна быть еще разбавлена водой до объема 100 мл.

31.6 Вводят отмеренное количество пробы в устройство печи, следуя указаниям, приведенным в специальной инструкции производителя. Сравнивают с АСТМ Д 3919.

32 Обработка результатов

32.1 Определяют концентрацию меди в каждой пробе в соответствии с АСТМ Д 3919.

33 Прецизионность и отклонение

33.1 Прецизионность и отклонение настоящего метода определения были проверены на примере лабораторной воды в 16 лабораториях. Тринадцать лабораторий также проверяли метод по выбору на воде после промывки котлов, озерной воде, водопроводной воде, воде после фильтрации, конденсате, воде из скважин либо на воде производственных процессов. В каждой лаборатории были представлены результаты, полученные двумя операторами. Хотя был проведен многократный ввод проб, в заключительном протоколе было представлено только одно значение. Поэтому прецизионность результатов одного оператора невозможно было определить. Два ряда лабораторных данных были исключены из серий анализов лабораторной воды и серий анализов воды по выбору из-за того, что они были связаны с определением уровня лаборатории либо являлись грубыми выбросами. Данные по предельному отклонению и общей прецизионности приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Определение предельных отклонений и общей прецизионности по методу С

33.2 Приведенные данные не применимы к воде из других источников, поэтому аналитик несет ответственность за обеспечение достоверности настоящего метода в каждом определении (матрице).

33.3 Прецизионность и отклонение настоящего метода соответствуют АСТМ Д 2777-98, который может быть применен к межлабораторным испытаниям. В соответствии с допущением по 1.4 АСТМ Д 2777-98 данные значения прецизионности и отклонения соответствуют существующим требованиям для межлабораторных испытаний согласно методам Комитета АСТМ Д 19.

34 Контроль качества (QC)

34.1 Для того чтобы убедиться в достоверности и точности получаемых аналитических результатов по настоящему методу в пределах выбранного уровня доверительной вероятности, при проведении анализа необходимо осуществлять следующие процедуры контроля качества (QC).

34.2 Калибровка и проверка калибровки

34.2.1 Проводят анализ не менее чем трех рабочих стандартных растворов с концентрацией меди в пределах ожидаемых значений до анализа проб, используемых для калибровки прибора.

34.2.2 Проверяют калибровку прибора после стандартизации путем анализа стандартного раствора с концентрацией одного из стандартных растворов, примененных для калибровки. Абсорбция должна быть в пределах 4% абсорбции при калибровке. С другой стороны, концентрация стандартного раствора, имеющая средние значения установленного диапазона, должна быть в пределах ±10% известной концентрации.

34.2.3 Если калибровку нельзя подтвердить (верифицировать), вновь проводят калибровку прибора.

34.3 Первоначальное доказательство возможностей лаборатории

34.3.1 Если лаборатория не проводила раньше испытания или произошли значительные изменения в измерительной системе, например новый аналитик, новый прибор и т.д., исследование прецизионности и отклонения проводят для демонстрации возможностей лаборатории.

34.3.2 Повторяют анализ семи образцов стандартного раствора, приготовленного из Независимого стандартного образца (референтного материала), со средними значениями концентрации меди установленного диапазона. Матрица и химический состав должны совпадать с раствором, используемым в межлабораторном исследовании. Каждая серия повторных измерений должна пройти все этапы аналитического метода испытаний, включая сохранение любой пробы и стадии предварительной обработки. Повторные анализы можно чередовать с анализами проб.

34.3.3 Рассчитывают среднее значение и стандартное отклонение по семи полученным результатам и сопоставляют их с допустимыми значениями отклонений, приведенных в таблице 1. Данное исследование должно проводиться до тех пор, пока не будет получен результат, соответствующий предельным значениям, приведенным в таблице 1. Если концентрация меди отличается от используемой рекомендуемой, за информацией о применении и критериев для оценки приемлемости значений стандартного отклонения и среднего значения следует обращаться к АСТМ Д 5847

34.4 Лабораторный контрольный образец (LCS)

34.4.1 Чтобы обеспечить проверку метода, проведите анализ LCS, содержащего среднюю концентрацию меди по каждой партии проб или по 10 пробам. Если в партии проведен анализ большого числа проб, проведите анализ LCS после каждых 10 проб. LCS должны пройти через все этапы аналитического контроля, включая хранение пробы и предварительную обработку. Результат, полученный для LCS, должен быть в пределах ±15% аттестованного значения концентрации.

34.4.2 Если результат не находится в этих пределах, то анализы образцов необходимо приостановить до устранения возникших проблем. Необходимо провести повторный анализ проб всей партии или результаты необходимо квалифицировать с указанием на то, что они не попадают в пределы критериев качества настоящего метода определения.

34.5 Холостой опыт

34.5.1 Проводят холостой опыт при анализе лабораторной воды с каждой партией анализов. Концентрация меди, определяемая в холостой пробе, должна составлять менее 0,5 минимальной концентрации в стандартном растворе для калибровки. Если обнаружена концентрация меди выше этого предела, анализы проб прекращают до устранения загрязнения системы. Холостой опыт свидетельствует об отсутствии загрязнения или превышении его уровня, или необходимости учитывать результаты с указанием того, что они не соответствуют пределам критериев качества настоящего метода определения.

34.6 Добавка к матрице (MS)

34.6.1 Для контроля помех, вносимых при испытании специфической матрицы, применяют MS не менее чем на одной пробе каждой партии, смешивая пробы с добавкой образца с известной концентрацией меди и проводя испытание согласно процедуре метода определения.

34.6.2 Концентрация добавки плюс фоновая концентрация меди не должны превышать максимальную концентрацию калибровочного стандартного раствора. Добавка должна обеспечивать концентрацию в пробе, превышающую в 2-3 раза концентрацию анализируемого вещества в растворе без добавки или в 10-50 раз более предела обнаружения настоящего метода определения.

34.6.3 Рассчитывают процент извлечения добавки по следующей формуле

где - концентрация анализируемого вещества в пробе, содержащей добавку, мкг/л;

Объем пробы с добавкой, мл;

Объем используемой пробы, мл;

Концентрация анализируемого вещества в пробе, не содержащей добавку, мкг/л;

Концентрация анализируемого вещества в растворе добавки, мкг/л.

34.6.4 Процент извлечения добавки к пробе должен находиться в заданных пределах на основе значений концентраций анализируемого вещества, приведенных в АСТМ Д 5810, таблица 1. Если процент извлечения находится вне этих пределов, помеха матрицы может присутствовать в выбранной добавке к пробе для смешивания. В этих обстоятельствах должна быть предпринята одна из следующих мер: помеха в матрице должна быть удалена, все пробы в партии должны быть проанализированы настоящим методом независимо от того, подвержены ли они матричной помехе, или же результаты квалифицируются с указанием того, что они не соответствуют пределам критериев качества настоящего метода определения.

Примечание 17 - Допустимые значения извлечения добавки зависят от концентрации компонента, представляющего интерес. См. также АСТМ Д 5810.

34.7 Дублирование

34.7.1 Для контроля прецизионности результатов анализа пробы проводят анализ пробы с дублированием каждой партии. Если концентрация анализируемого вещества составляет менее пяти пределов обнаружения для данного анализируемого вещества, то необходимо использовать дубликат раствора - добавки к матрице (MSD).

34.7.2 Рассчитывают стандартное отклонение для значений дубликатов и сравнивают их с результатами межлабораторных сравнительных испытаний по -критерию. Информация по применению -критерия приведена в АСТМ Д 5847, пункт 6.4.4

34.7.3 Если результаты превышают пределы прецизионности, партия образцов должна быть заново проанализирована или результаты необходимо квалифицировать с указанием того, что они не соответствуют пределам критериев качества настоящего метода определения.

34.8 Независимый стандартный образец (IRM)

34.8.1 Чтобы проверить количественное значение, получаемое настоящим методом, проводят анализ IRM в лаборатории в качестве регулярного используемого образца по возможности не менее чем один раз в квартал. Концентрация анализируемого вещества в стандартном образце должна быть в середине диапазона концентраций для данного выбранного метода. Полученное в лаборатории воспроизведенное значение (характеристика IRM) должно находиться в пределах установленной погрешности для данной лаборатории.

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии ссылочных стандартов АСТМ ссылочным национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам)

Приложение ДА
(справочное)

Таблица ДА.1

Электронный текст документа

подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2011

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к методам определения меди, и может быть использовано при ее определении в природных и питьевых водах, а также в технологических растворах. Способ включает приготовление раствора меди(II), извлечение меди(II) мембраной с иммобилизованным реагентом, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания меди(II). При этом в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным неокупроином, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при (450±20) нм или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны. Оценку содержания меди(II) проводят по градуировочному графику или визуально-тестовым методом. Преимуществом заявленного изобретения является простота и экспрессность выполнения определения. 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к методам определения меди, и может быть использовано при ее определении в природных и питьевых водах, а также в технологических растворах.

Известен способ колориметрического определения массовой концентрации меди в питьевой воде (ГОСТ 4388-72. Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации меди). Метод основан на обменной реакции, происходящей в кислой среде между диэтилдитиокарбаминатом свинца, растворенным в четыреххлористом углероде, и ионами меди. При протекании замещения слой четыреххлористого углерода окрашивается в желтый цвет.

К недостаткам способа можно отнести трудоемкость проведения экстракционного выделения и использование в большом количестве вредных для здоровья людей органических растворителей.

В настоящее время для определения различных веществ все чаще используют комбинированные методы, сочетающие сорбционное выделение определяемых элементов сорбентами различной природы и последующее определение непосредственно в твердой фазе методами спектроскопии, которые оказываются очень эффективными и позволяют повысить селективность определения и достичь снижения пределов обнаружения. Кроме того, используя метод твердофазной спектроскопии, зачастую удается избежать использования токсичных растворителей и обеспечить экологическую безопасность анализа.

Известен способ твердофазно-спектрофотометрического определения меди(II) с использованием реагента метилтимолового синего (Е.Е. Костенко. Твердофазное спектрофотометрическое определение меди(II) с применением метилтимолового синего //Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №1. 2008. Т. 74. С. 9-13). Способ заключается в концентрировании ионов меди(II) из раствора с pH 1 на анионообменнике АВ-17×8, модифицированном реагентом, образовании окрашенного комплекса меди с метилтимоловым синем в твердой фазе и измерении оптической плотности твердых концентратов при λ=580 нм.

К недостаткам способа можно отнести трудоемкость измерения аналитического сигнала, т.к. необходимо достижение максимально возможной плотности укладки гранул анионообменника в кюветах для уменьшения рассеивания света матрицей сорбента и получения достоверных результатов, а также длительность и трудоемкость процесса подготовки сорбента к определению.

Известен способ определения меди на твердой фазе методом диффузной отражательной спектроскопии (Патент РФ 2291422, МПК G 01N 31/22, опубл. 2007.01.10). Способ основан на сорбционном выделении меди(II) из растворов с pH 2-8 силикагелем, химически модифицированным меркаптопропильными группами, взаимодействии меди(II) с меркаптопропильными группами на поверхности сорбента и ее восстановлении до меди(I) с последующим отделением и обработкой сорбента 1·10 -5 - 1·10 -4 М раствором тиокетона Михлера в 50%-ном этаноле. В результате на поверхности сорбента образуется интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение. Для оценки содержания меди(II) по градуировочному графику проводят измерение коэффициента диффузного отражения сорбента с полученным комплексным соединением меди при 540 нм.

К недостаткам предложенного способа определения можно отнести сложность применяемого в способе оборудования для измерения коэффициента диффузного отражения сорбента, т.к. наиболее часто используемым методом в аналитических лабораториях является метод молекулярной спектроскопии, основанный на измерении поглощения света из-за его высокой способности к адаптации широкому кругу аналитических проблем. При разработке методов определения с использованием твердой фазы, основанных на измерении светопоглощения, в качестве носителей для иммобилизации реагентов используют различные прозрачные полимеры.

Известен способ определения меди(II) с использованием оптического селективного сенсора, изготовленного на основе поливинилхлорида с иммобилизованным реагентом. В качестве твердофазного реагента для сенсора использовали производное тиоксантона. Способ определения меди основан на измерении поглощения оптической мембраны при 480 нм после ее контакта с раствором меди(II) в динамическом режиме. (Abdollah Yari, Nadereh Afshari. An optical copper(II)-selective sensor based on a newly synthesized thioxanthone derivative, 1-hydroxy-3,4-dimethylthioxanthone//Sensor and actuators B. 2005. V. 107. P. 53-58).

Недостатком данного способа можно считать высокий предел обнаружения, а также высокую трудоемкость процесса изготовления оптической мембраны на основе поливинилхлорида, так как необходимо контролировать много факторов, особенно совместимость реагента с поливинилхлоридной мембраной. Как правило, реагенту необходимо придать высокую липофильность за счет замещения гидрофильных групп в реагенте на углеводородный остаток, что является трудоемким процессом.

Известен способ определения меди(II) с использованием оптического сенсора, разработанного на основе триацетилцеллюлозной мембраны с иммобилизованным "6-bromo-3-(2-methyl-2,3-dihydrobenzo[d]thiazol-2-yl)-2H-chromen-2 one" (Pourbasheer E., Morsali S., Banaei A., Aghabalazadeh S., Ganjali M.R., Norouzi P. Design of a novel optical sensor for determination of trace amounts of copper by UV/vis spectrophotometry in the real samples //Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2015. V. 26. P. 370-374). Способ определения меди основан на измерении поглощения оптической мембраны при 550 нм после ее контакта с раствором меди(II) в динамическом режиме. Предложенный оптический сенсор позволяет проводить экспрессное определение меди(II), время отклика составляет 2 мин, в широком диапазоне концентраций 7,0×10 -7 - 1,0×10 -4 М с пределом обнаружения 2,5×10 -7 М. Показана применимость сенсора для определения меди(II) в различных типах вод.

Недостатком предложенного способа определения меди(II) является трудоемкость и длительность подготовки мембраны к анализу, которая заключается в необходимости увеличения пористости мембраны, неудобный способ хранения готовой мембраны, а также невысокая чувствительность определения. Существенным недостатком является необходимость использования в процессе иммобилизации реагента в мембрану вредного для здоровья людей вещества - этилендиамина.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ определения меди(II) с использованием диэтилдитиокарбамината свинца, иммобилизованного в полиметакрилатной матрице (Гавриленко Н.А., Саранчина Н.В. Твердофазная экстракция и спектрофотометрическое определение меди(II) с использованием полиметакрилатной матрицы //Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. №1. Т. 74. №1. С. 6-8). Метод основан на извлечении меди(II) из раствора полиметакрилатной матрицей с иммобилизованным реагентом и образовании в матрице окрашенного в желтый цвет комплексного соединения диэтилдитиокарбамината меди(II) c максимумом поглощения 430 нм.

К недостаткам способа можно отнести трудоемкость процесса двухстадийной иммобилизации реагента в матрицу или использование вредного для здоровья людей четыреххлористого углерода в случае иммобилизации реагента в одну стадию, а также недостатком метода является длительность выполнения определения.

Задачей настоящего изобретения является разработка простого, экспрессного, экологически безопасного способа определения меди.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе определения меди, включающем приготовление раствора меди(II), извлечение меди(II) мембраной с иммобилизованным реагентом, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания меди(II), в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным неокупроином, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при (450±20) нм или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны, оценку содержания меди(II) проводят по градуировочному графику или визуально-тестовым методом.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что находящаяся в растворе с pH 4-7 медь(II) извлекается полиметакрилатной матрицей с иммобилизованным неокупроином с образованием в матрице окрашенного в желтый цвет соединения, имеющего в спектре поглощения максимум при длине волны 450 нм (рис. 1). Изменение окраски полиметакрилатной матрицы связано с концентрацией меди(II) в анализируемом растворе прямо пропорциональной зависимостью.

Иммобилизацию неокупроина в полиметакрилатную матрицу размером 6,0×8,0×0,6 мм проводили его сорбцией из раствора в статическом режиме. Для этого полиметакрилатную матрицу перемешивали в 0,03% водно-этанольном растворе реагента, 20% по этанолу, в течение 10 мин. В исследуемый раствор с pH 4-7, содержащий медь, вносили полиметакрилатную матрицу с реагентом, тщательно перемешивали в течение 15 мин, вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой, измеряли аналитический сигнал с последующим установлением зависимости величины аналитического сигнала от содержания меди(II) и его оценкой.

Предел обнаружения меди(II) в заявляемом изобретении равен 0,018 мг/л и сравним с пределом обнаружения меди(II), указанным в прототипе (0,015 мг/л), при уменьшении времени получения отклика в 2 раза и соответственно длительности методики анализа, что подтверждает эффективность предлагаемого способа определения меди(II). Кроме того, подготовка мембраны к анализу в заявляемом изобретении отличается простотой и экологической безопасностью.

Ниже представлены примеры осуществления заявленного изобретения.

Пример 1. Измерение поглощения полиметакрилатной матрицы и определение содержания меди по градуировочному графику.

В 50 мл анализируемого раствора с содержанием меди 0,0025-0,015 мг с рН 4-7 (контроль рН-метром) помещали пластинку полиметакрилатной матрицы с иммобилизованным неокупроином и перемешивали в течение 15 мин, затем вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой и измеряли поглощение при 450 нм. Содержание меди находили по градуировочной зависимости, построенной в аналогичных условиях. Уравнение градуировочной зависимости имеет вид: A 450 =0,015+0,405 с Cu(II) (r=0,996), где с Cu(II) - концентрация меди(II), мг/л. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет 0,05-0,3 мг/л. Предел обнаружения, рассчитанный по 3s - критерию, равен 0,018 мг/л.

Пример 2. Визуально-тестовое определение содержания меди.

Для визуально-тестового определения меди получены цветовые шкалы путем сканирования образцов, полученных при построении градуировочных зависимостей. Визуальное тест-определение выполняли аналогично методике, описанной в примере 1, с тем отличием, что после контакта с растворами меди поглощение полиметакрилатных матриц не измеряли, а проводили сравнение их окраски с цветовой шкалой (рис. 2) и полуколичественно определяли концентрацию элемента.

Пример 3. Определение содержания меди в питьевых водах.

Подготовка питьевой воды к анализу. Отбор проб питьевой воды проводили в соответствии с ГОСТ Р 51593-2000. В колбу емкостью 200 мл отбирали аликвотную часть пробы 25-100 мл, добавляли ацетатный буфер для создания необходимого pH и доводили дистиллированной водой до метки. Для анализа отбирали 50 мл анализируемого раствора и поступали, как указано в примере 1. Правильность результатов контролировали методом «введено-найдено».

Результаты определения меди(II) заявляемым способом представлены в таблице 1. Полученные результаты свидетельствуют о правильности и повторяемости предлагаемого способа определения меди(II).

Таблица 1. Результаты определения Cu(II) (n=3-4, P=0,95)

*Оценка влияния материала (медных труб), контактирующего с водой, на ее качество.

Преимуществом заявленного изобретения является простота и экспрессность выполнения определения. Заявляемый способ определения меди(II) не требует использования токсичных растворителей и других вредных веществ и является безопасным для здоровья людей в отличие от прототипа.

Способ определения меди(II) с использованием полиметакрилатной матрицы, включающий приготовление раствора меди(II), извлечение меди(II) мембраной с иммобилизованным реагентом, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания меди(II), отличающийся тем, что в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным неокупроином, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при (450±20) нм или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны, оценку содержания меди(II) проводят по градуировочному графику или визуально-тестовым методом.

Похожие патенты:

Изобретение относится к фармацевтическому анализу. Способ осуществляют путем растворения анализируемой пробы, обработки раствора химическим реактивом с последующим фотоэлектроколориметрированием - измерением оптической плотности окрашенных растворов, причем растворение проводят в воде очищенной, выдерживают на нагретой водяной бане до полного растворения при перемешивании, охлаждают и в дальнейшем аликвотную часть приготовленного раствора объемом от 1,0 до 5,0 мл последовательно обрабатывают при перемешивании каплями 3,5 мл 0,1 Н спиртового раствора KОН, выдерживают и перемешивают 5 минут, далее обрабатывают каплями 2,5 мл 0,5% раствора вератрового альдегида в серной кислоте и 1,5 мл 0,1 Н раствора серной кислоты, выдерживают еще 3 минуты и после этого фотоэлектроколориметрируют окрашенные растворы.

Изобретение относится к фармацевтическому анализу. Способ характеризуется растворением анализируемой пробы, обработкой раствора химическим реактивом с последующим фотоэлектроколориметрированием окрашенных растворов, при этом растворение проводят в воде очищенной, выдерживают на нагретой водяной бане до полного растворения, охлаждают и разбавляют тем же растворителем до 100 мл; аликвотную часть приготовленного раствора объемом от 1,0 до 5 мл последовательно обрабатывают 2,0-2,3 мл щелочного 1% раствора нитропруссида натрия и 0,1 мл 3% раствора водорода перекиси, выдерживают в течение 1 мин, после чего прибавляют 0,1 М раствор калия гидроксида до рН 10 и фотоэлектроколориметрируют окрашенные растворы.

Изобретение относится к гомогенной композиции, изменяющей свой цвет при воздействии жидкости на водной основе. Композиция включает образующий матрицу компонент, лейкокраситель, кислоту Льюиса на основе соли металла, нейтральное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и органический растворитель.

Изобретение относится к композиции детектирующих агентов для живых клеток, в частности для эпителиальных опухолевых клеток; композиция содержит 0-5% фолиевой кислоты, 0-10% комплекса фолиевой кислоты, 0,01-5% метиленового синего, 0,1-10% углеводного восстановителя, 2-6% уксусной кислоты и 3-95% воды.

Группа изобретений относится к аналитической химии, а именно к области химических методов контроля стерилизации, и описывает способ изготовления химического индикатора контроля озоновой стерилизации, а также химический индикатор контроля озоновой стерилизации.

Изобретение относится к средствам индикации высокотоксичного компонента ракетного топлива - несимметричного диметилгидразина (НДМГ). Предлагается индикаторная краска в качестве средства индикации, предназначенная после нанесения на поверхность технологического оборудования или тары в виде индикаторного покрытия для визуального обнаружения течей и проливов НДМГ.

Группа изобретений относится к фильтрующим средствам индивидуальной защиты органов дыхания. Фильтрующий картридж содержит датчик для обнаружения присутствия химического вещества, корпус, крышку и фильтрующую среду, расположенную внутри корпуса.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к разработке экспресс-тестов, и может быть использовано для полуколичественного определения концентрации кобальта(II) и меди(II) в природных, сточных водах и различных жидкостях в полевых условиях. Способ включает наполнение стеклянной трубки с внутренним диаметром 0,5 см Na-формой катионита КБ-2Э-10 массой - 0,2 г, с последующим наполнением анализируемым раствором, содержащим добавленные в него нитрат натрия концентрацией 1 моль/л и нитрат кальция для создания среды, и оценку концентрации кобальта и меди по длине окрашенной зоны катионита при следующем содержании компонентов после наполнения трубки, мас.%: Катионит КБ-2Э-10 - 0,8 Нитрат натрия - 8,5 Нитрат кальция - 0,25 Вода - остальное. Достигается повышение точности и надежности, а также ускорение и упрощение анализа.

Изобретения относятся к области биохимии. Предложен способ обнаружения присутствия термостойких микроорганизмов в пищевом продукте, а также способ обнаружения присутствия в пищевом продукте термостойких микроорганизмов и общего количества микроорганизмов для их сравнения. В одном варианте способ включает помещение аликвоты продукта в сосуд, содержащий оптический зонд, чувствительный к метаболиту термостойких микроорганизмов, пастеризацию аликвоты в сосуде, инкубирование пастеризованной аликвоты в сосуде и периодическое обращения к зонду во время периода инкубации. В другом варианте способ включает взятие пробы продукта, помещение первой аликвоты пробы в первый сосуд, содержащий первый зонд, чувствительный к метаболиту термостойких микроорганизмов, помещение второй аликвоты пробы во второй сосуд, содержащий второй зонд, чувствительный к аналиту-мишени, пастеризацию первой аликвоты, инкубирование пастеризованной первой аликвоты и второй аликвоты и периодического обращения к обоим зондам в течение периода инкубации. При этом в ходе таких обращений измеряют изменения концентрации метаболита термостойких микроорганизмов в аликвоте в зонде. Изобретения обеспечивают усовершенствование способа обнаружения и подсчёта термостойких микроорганизмов за счёт выполнения минимального количества действий над пробами. 2 н. и 38 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к экспресс-определению наличия гидразинных и аминных горючих путем индикации на поверхностях, в частности к контролю целостности технических средств хранения и транспортирования компонентов ракетных топлив. Способ определения наличия гидразинных и аминных горючих путем индикации включает их контактирование с реагентом с переходом окраски, контактирование осуществляют на поверхности путем распыления реагента с использованием любого распылительного устройства, а в качестве реагента используют раствор при следующем соотношении компонентов, мас. %: изопропиловый спирт 40-45, хлорид никеля 9-10, бромфеноловый синий 0,03-0,04, вода - остальное. Достигается повышение точности и достоверности обнаружения утечки горючих на поверхности металла. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение может быть использовано для полуколичественного определения марганца(II) и меди(II) в водных растворах, в частности в природных и сточных водах в полевых условиях. Способ включает наполнение стеклянной трубки с внутренним диаметром 0,5 см Na-формой макросетчатого карбоксильного катионита КБ-2Э-16 на основе полиметакрилата и дивинилового эфира диэтиленгликоля с последующим наполнением анализируемым раствором. При этом на первой стадии визуально определяют медь(II) по длине окрашенной зоны катионита при рН ~4,5 и ионной силе 0,1 (NaNO3) анализируемого раствора. На второй стадии после пропускания раствора определяют марганец(II) по длине окрашенной зоны катионита, которая появляется с добавлением к индикаторной трубке комплексообразующего реагента формальдоксима и NaOH для создания среды рН ~10. Способ обеспечивает снижение трудоемкости, сокращение количества используемых реагентов и времени проведения анализа при определении меди(II) и марганца(II) в водном растворе в полевых и лабораторных условиях. 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и может быть использовано для количественного определения производных дибензазепинов (группы ипраминов) в субстанциях. Навески порошков имипрамина гидрохлорида, кломипрамина гидрохлорида, тримипрамина гидрохлорида и дезипрамина 0,025 г помещают в мерные колбы емкостью 50 мл, растворяют сначала в 30 мл метанола, выдерживают при комнатной температуре до полного растворения, а затем доводят метанолом до метки объемы колб, в мерные колбы емкостью 20 мл точно отмеривают 2,0, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 мл приготовленных растворов имипрамина гидрохлорида, кломипрамина гидрохлорида, тримипрамина гидрохлорида и дезипрамина, прибавляют каплями в течение 5-6 минут 5,5 мл метанольного раствора сульфата никеля (II) в аммиаке, через 2-3 минуты выпадает голубой осадок комплексной соли, колбы доводят до метки метанолом, содержимое мерных колб переносят в делительные воронки, прибавляют 10 мл хлороформа и встряхивают, хлороформный слой окрашивается в синий цвет, его отделяют и сушат над безводным сульфатом натрия, к водному раствору трижды по 3 мл прибавляют хлороформ, вытяжки просушивают над безводным сульфатом натрия, объединяют с хлороформным раствором, полученные окрашенные растворы фотоэлектроколориметрируют при длине волны 590 нм и толщине поглощающего слоя 10 мм. 6 ил., 1 пр.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к аналитическим реагентам, которые позволяют определять содержание ферроцена в бензине. Реагент для количественного спектрофотометрического определения ферроцена в бензине содержит окислитель, воду, катализатор, в качестве которого используют хлороводородную кислоту, и полярный органический растворитель с диэлектрической проницаемостью от 20 до 35 при 25°С при следующем содержании компонентов, мас.%: окислитель 0,016÷2,297; хлороводородная кислота 0,1⋅10-5÷0,2⋅10-3; вода 0,096÷1,264; полярный органический растворитель – остальное. Достигается увеличение экспрессности и повышение надежности определения ферроцена в бензине. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к фармацевтическому анализу, и может быть использовано для количественного определения хлорпротиксена гидрохлорида, зуклопентиксола и флупентиксола в субстанциях. Точные навески порошков хлорпротиксена гидрохлорида 0,010 г, зуклопентиксола 0,025 г и флупентиксола 0,005 г помещают в мерные колбы емкостью 50 мл, растворяют сначала в 15-20 мл 0,1 н. КОН, выдерживают при комнатной температуре до полного растворения, а затем доводят тем же раствором КОН до метки объемы колб, затем в мерные колбы емкостью 20 мл точно отмеривают 3,0 4,0, 5,0, 6,0, 7,0 мл приготовленных растворов зуклопентиксола и флупентиксола, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0 мл раствора хлорпротиксена, последовательно прибавляют 0,5 мл 5%-ного раствора натрия сульфита, 1,5 мл 0,1 M раствора КОН, встряхивают при комнатной температуре в течение 5 мин, затем вносят 0,5 мл 3%-ного щелочного раствора натрия нитропруссида, 1 мл 0,1 M раствора КОН и 1,0 мл аммиачного буферного раствора с рН 10, выдерживают еще 1 мин, появляется ярко-красное окрашивание, устойчивое в течение 2 ч, доводят объемы растворов до метки буферным раствором и измеряют оптическую плотность поглощения окрашенных растворов с помощью фотоэлектроколориметра при длине волны 490 нм и толщине поглощающего слоя 10 мм. 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области аналитической химии редких элементов, а именно к способу определения рения (VII), и может быть использовано при определении рения в сточных водах, бедных производственных растворах, алюмоплатинорениевых и алюморениевых катализаторах, в геологических материалах. Способ включает приготовление раствора рения (VII), восстановление его раствором хлорида олова (II) до рения (IV), переведение в комплексное соединение, отделение сорбента от раствора, измерение коэффициента диффузного отражения при 510 нм и определение содержания рения (IV) по градуировочному графику. В качестве сорбента используют кремнезем, химически модифицированный N-(1,3,4-тиодиазол-2-тиол)-N"-пропилмочевинными группами. Техническим результатом изобретения является снижение относительного предела обнаружения, расширение диапазона определяемых концентраций.

Изобретение относится к реактиву для спектрофотометрического определения аминов и их полиаминополикарбоновых производных (комплексоны). Реактив состоит из двух компонентов: иона-комплексообразователя на основе поливалентных элементов в низших степенях окисления, такого как Со2+, Mn2+, Се3+, образующих устойчивые комплексы с азотсодержащими лигандами, и окислителя на основе 18-вольфрамо, молибдо-2-фосфатов состава M6⋅xH2O, где M = Li, Na, K, NH4; n = 0-18; x = 10-12. Изобретение позволяет определять амины и их полиаминополикарбоновые производные в диапазоне концентраций до 10-6 моль/л в присутствии соединений, поглощающих свет в средней и коротковолновой части спектра. 3 пр.

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа определения роданида. Способ включает реакцию роданида с железом (III) и образование красного окрашивания. Реакцию проводят в полиметакрилатной матрице с иммобилизованным железом (III). Определение роданида осуществляют путем измерения оптической плотности раствора на длине волны 490 нм и визуальной оценки содержания роданида по интенсивности окраски полиметакрилатной матрицы путем сравнения по тестовым цветовым таблицам. Технический результат заключается в повышении точности, уменьшении предела обнаружения и упрощении способа измерений. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа определения роданида с использованием полиметакрилатной матрицы. Способ включает в себя образование окрашенного комплекса с роданидом, измерение оптического сигнала в максимуме светопоглощения окрашенного комплекса и оценку содержания роданида. В качестве среды для проведения реакции используют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным в нее комплексом дифенилкарбазола и ртути(II). Для оценки содержания роданида измеряют светопоглощение окрашенного комплекса на длине волны 550 нм или проводят визуальную оценку интенсивности окраски полимерной матрицы. Технический результат заключается в упрощении способа и сокращении времени измерений. 2 ил.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к методам определения меди, и может быть использовано при ее определении в природных и питьевых водах, а также в технологических растворах. Способ включает приготовление раствора меди, извлечение меди мембраной с иммобилизованным реагентом, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку содержания меди. При этом в качестве мембраны применяют полиметакрилатную матрицу с иммобилизованным неокупроином, в качестве аналитического сигнала используют светопоглощение при нм или визуальную оценку интенсивности окраски оптической мембраны. Оценку содержания меди проводят по градуировочному графику или визуально-тестовым методом. Преимуществом заявленного изобретения является простота и экспрессность выполнения определения. 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Сульфат меди усиливает биологический рост сельскохозяйственных культур, водорослей бактерий, является частью питания человека и не относится к токсическим веществам, если содержание не превышает установленных норм – до 20 мг/м 3 .

Медная руда имеет до 30% чистой меди

Для того чтобы осуществить определение меди, ее доли в различных веществах, используют следующие способы:

• химические;
• количественные;
• фотометрические.

В настоящий момент разработано большое разнообразие методов определения количества меди в составе других веществ, каждый отдельный способ имеет как преимущества, так и недостатки.

Химические методы

С помощью различных химических составов можно влиять на расщепление молекул и атомов вещества и выделять его составные части. К химическим методам можно отнести электролитический способ измерения медной части в сплавах прочих металлов, он осуществляется с помощью следующих элементов:

• ацетилен;
• кислота винная;
• водный аммиак;
• азотнокислый аммоний;
• динатриевая соль;
• этиловый спирт;
• купризон.

Для начала медный состав (навеску) взвешивают, затем отправляют в подготовленный раствор реактивов, в котором навеска должна полностью раствориться. Полученную жидкость нагревают, при этом удаляются окиси азота, очищенный раствор разбавляют водой и снова нагревают до 40 о С.

После этого масса готова к процессу электролиза – в раствор погружают электроды, изготовленные, как правило, из платины, подключают ток напряжением 2,2 В и при постоянном помешивании начинается процесс выделения меди.

Для контроля можно выполнить повторный процесс электролиза, для этого электроды опускаются в жидкость, ниже уровня выделенной меди и подключают ток. Если первоначальный процесс прошел правильно, то при контрольной процедуре не будет образовываться налет металла. Полученный в результате такого расщепления катод меди промывают водой, не отсоединяя при этом электроток, затем обрабатывают этиловым спиртом и сушат. Полученный катод меди взвешивают, а результат сопоставляют с первоначальным весом. Таким образом, рассчитывают удельный вес меди в веществе.

Разнообразные химические методы определения меди различаются по составу растворов, целесообразность применения которых определяется в зависимости от предполагаемых примесей посторонних веществ, но принцип работы одинаков.

Количественные методы

Способы количественного определения массы меди в общем объеме металла применяются преимущественно для сплавов с никелем, бронзой и цинком. В процессе воздействия на вещество медь осаждается и в таком виде ее можно измерить. Для осаждения используются неорганические и органические элементы. К неорганическим веществам, используемым для определения меди можно отнести:

К органическим веществам, которые применяются при количественном определении меди, относятся:

• оксихинолин-8, он осаждает медь в комплексе с аммиачным и щелочным раствором, при нагревании осадка образуется оксид меди. Этот метод используется для сложных сплавов, в которых присутствуют алюминий, олово, свинец, мышьяк, хром, железо;
• α-бензоиноксим в спиртовом растворе способен осаждать металл в виде хлопьев, этот метод неприменим, если в составе присутствует никель;
• йодид калия, он используется в нейтральной и кислой среде, не применяется, если в сплав входит железо, сурьма и мышьяк.

Перед использованием любого метода необходимо заранее определить состав сплава, это можно сделать опытными способами, путем нагревания (металл меняет цвет), выпариванием (металл дает осадок), использованием фильтров.

Фотометрические методы

Для определения меди в различных вещественных составах используется фотометрический метод, его преимуществами является высокий показатель точности измерения количественно состава, простота применения, он не требует дорогостоящего оборудования. Этот метод может быть использован с применением различных активных веществ:

Фотометрический анализ проводят на спец. оборудование

• купризона;
• диэтилдитиокарбамата свинца.

Суть фотометрического определения меди заключается в фиксации интенсивности цвета материала, который прошел через концентрированный раствор. Для такого раствора используют:

• аммиак;
• лимоннокислый раствор аммония;
• диэтилдитиокарбамата свинца;
• сернокислого натрия.

Вещество, в котором необходимо определить медь пропускают через вышеперечисленные растворы, при этом важно соблюдать пропорции, затем подвергают фотометрии. Аппарат однолучевого фотомера состоит из вольфрамовой лампы, подвижной диафрагмы, светофильтра, фотоэлемента и микроамперметра.

Определение меди в воде и почве

К основным методам определения меди в сточных, канализационных, речных, морских водах, а также в почве, относятся:

• атомноабсорбционный прямой;
• атомноабсорбционный с применением хелатообразования
• атомноабсорбционный с обработкой в графитовой печи

Для определения металла в почве наиболее достоверным считается метод с использованием графитной печи.

Атомно абсорбционный анализ для определения меди в воде

Суть этого способа заключается в том, что пробу почвы помещают в графитовую трубу, обезвоживают путем сжигания и распыляют. Процесс распыления подразумевает разделение вещества на атомы, которые затем фильтруют и выделяют из них нужный металл. Для оценки пробы грунта можно использовать любой фотометрический метод определения меди.

Для определения металла в воде наиболее точным и всеохватывающим будет атомноабсорбционный способ с применением хелатообразования, он позволяет анализировать любую воду, даже морскую, что не получается при прямом атомноабсорбционном методе. Суть этого способа заключается в растворении частиц металла с помощью дитиокарбаминовой кислоты, из полученного экстракта испаряют воду и помещают в спектрофотометр, который по цвету определяет наличие меди и ее концентрацию.

Видео: Сплавы на основе меди и железа