Часть 3 устанавливает метод анализа путем минерализа-дии бромом. Метод применим к пресным, соленым и питьевым водам, а также к другим типам вод, содержащим небольшое ко-шчество органических веществ.

Методом FAA с использованием пламени закись азота-щетилен определяют в воде алюминий по ИСО 12020. Данный летод предназначен для определения алюминия в воде в преде-тах от 5 до 100 мг/л. Более высокие концентрации можно опре­делять после разбавления пробы.

Селен и мышьяк определяют атомно-абсорбционной спек-эометрией на приборе с безэлектродной разрядной лампой или : лампой с полым катодом по ИСО 9965 и ИСО 11969 соответ­ственно. Применяемые методики позволяют определить селен и мышьяк, а также органически связанные селен и мышьяк в пи­тьевой воде, в грунтовых и поверхностных водах в концентра­ции от 1 до 10 мкг/л. Более высокие концентрации могут быть определены при подходящем разбавлении пробы.

376

48-2713

377

Международный стандарт ИСО 9855 регламентирует атомно-абсорбционный метод определения свинца в окружаю-щем воздухе.

Сущность метода заключается в отборе на фильтр проб воздуха с частичками свинца, растворении его и анализе раство­ра пламенным атомно-абсорбционным спектрометром с гра­фитной печью или оснащенным воздушно-ацетиленовой горел­кой.

Международный стандарт ИСО 8518 устанавливает атом­но-абсорбционный метод определения средневзвешенной массо­вой концентрации микрочастиц свинца и его соединений в воз­духе рабочих мест.

Сущность метода заключается в отборе на фильтр проб воздуха с частичками свинца, растворении его и анализе раство­ра атомно-абсорбционным спектрометром с воздушно-ацетиле­новым пламенем.

16.2.4. Фотоколориметрия и спектрофотометрия

Фотоколориметрия и спектрофотометрия основаны на из­бирательном поглощении света молекулами анализируемого вещества.

Фотоколориметры используют полихроматический свет в видимой области спектра, а спектрофотометры — монохрома­тический пучок света. Они имеют простую конструкцию, и ими оснащена практически каждая аналитическая лаборатория.

Спектрофотометры более сложны по конструкции, но бла­годаря способности определения концентраций веществ с узкой полосой поглощения или разных веществ с близкими длинами волн поглощения они необходимы в каждой заводской или са­нитарной лаборатории.

Указанные приборы наиболее широко применяются при анализе объектов окружающей среды по экологическим стан­дартам ИСО.

Международный стандарт ИСО 6332 устанавливает фото­метрический метод определения железа в природных и сточных водах с применением 1,10-фенантролина. В стандарте приведены методики определения общего железа (растворимого в кислоте и нерастворимого), общего растворимого в кислоте железа (сумма растворимого железа (II) и железа (111), определение раствори­мого железа (II). Метод применим для определения железа в концентрациях от 0,01 до 5 мг/л. Концентрация железа свыше 5 мг/л определяется после соответствующего разбавления пробы.

Сущность метода заключается в добавлении раствора 1,10-фенантролина в исследуемую пробу и фотометрическом измерении оранжево-красного комплекса при длине волны

510 нм.

Международный стандарт ИСО 10530 устанавливает метод определения растворенных сульфидов в воде и в сточных водах в диапазоне концентраций 0,04—1,5 мг/л. Более высокие концент­рации определяют путем разбавления пробы. Этот метод приме­ним к пробам воды, требующим фильтрации.

Сущность метода заключается в фильтрации пробы с целью отделения взвешенных частиц и малорастворимых суль­фидов. Затем проводят отгонку сульфидов из пробы при рН 4 с последующим фотометрическим определением окрашенного комплекса, полученного после ряда реакций с участием сульфи­да.

В международном стандарте ИСО 13358 установлен метод определения легковыделяемых сульфидов в воде и сточных во­дах в диапазоне концентраций 0,04—1,5 мг/л. Более высокие концентрации определяют путем разбавления пробы. Данным

378

48*

379

методом полностью определяют растворимые сульфиды. Не растворимые сульфиды определяют полностью или частично _в зависимости от их растворимости в условиях анализа и склон­ности к старению (сульфиды цинка, железа, марганца). Сульфид ртути не определяется.

Сущность метода заключается в отгонке лекговыделяемых сульфидов из пробы при рН 4 с последующим фотометрическим определением окрашенного комплекса, полученного после ряда реакций с участием сульфида.

Фотометрические методы анализа применяют при опреде­лении цианидов в соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 6703.

Метод прямого анализа питьевой и природной воды на со­держание нитратов установлен в первой части международного стандарта ИСО 7890. Данным методом можно определять кон­центрацию нитратного азота в исследуемой пробе от 0,06 до 25 мг/л.

Сущность метода заключается в реакции иона нитрата с 2,6-диметилфенолом в присутствии серной или фосфорной кис­лоты с последующим спектрометрическим определением обра­зовавшегося комплекса.

Спектрометрический метод определения нитратов с ис­пользованием сульфосалициловой кислоты устанавливает меж­дународный стандарт ИСО 7890—3. Метод пригоден для анали­за сточной и питьевой воды с диапазоном определения при объ­еме пробы 25 мл от 0,003—0,013 до 0,2 мг/л нитратного азота.

Сущность метода заключается в спектрометрическом определении желтого комплексного соединения сульфосалици­ловой кислоты с нитратом.

В природных поверхностных и грунтовых водах содержа­ние бората невелико. Содержание бората в природных водах

_может повышаться за счет сточных вод, так как бораты являют­ся компонентами моющих средств, применяемых в домашнем хозяйстве. Метод определения бората в воде устанавливает меж­дународный стандарт ИСО 9390. Этот спектрометрический ме­тод применим для определения бората в диапазоне концентра­ций 0,01—1 мг/л бора. Диапазон измеряемых концентраций мо­жет быть расширен путем разбавления пробы.

Метод можно использовать для анализа питьевой воды, грунтовых, поверхностных вод, а также соленых вод, если они не сильно загрязнены.

Сущность метода заключается в образовании азометином-Н окрашенного комплекса с боратом при рН 6, который опреде­ляют фотометрически при 410—420 нм.

Международный стандарт ИСО 6777 устанавливает спек­трометрический метод определения содержания нитритов в пи­тьевой, природной и сточных водах.

Указанным методом можно определить концентрацию нитритного азота до 0,25 мг/л при использовании максимально­го объема исследуемой пробы до 40 мл.

Предел обнаружения при оптическом слое кюветы 40 мм находится в диапазоне 0,001—0,002 мг/л.

Мешающие влияния оказывают ионы хлора, тиосульфата, железа (III) и полифосфат натрия.

Сущность метода заключается во взаимодействии нитри­тов в исследуемой пробе с 4-аминобензенсульфонамидом в при-I сутствии ортофосфорной кислоты при рН 1,9 с образованием окрашенного комплекса, который анализируют спектрофото-метрически.

Международный стандарт ИСО 6878—1 устанавливает спектрометрические методы определения соединений фосфора, содержащихся в грунтовых, поверхностных и сточных водах в

380

381

различных концентрациях как в растворенном, так и в нераство-ренном состоянии.

Планируется разработка второй части ИСО 6878, в кото­рой будет стандартизирован спектрометрический метод опреде­ления соединений фосфора в сильно загрязненных сточных во­дах после минерализации серной и хлорной кислотами.

ИСО 6878—1 устанавливает методы определения орто-фосфата; ортофосфата после экстракции; гидролизованного фосфата и ортофосфата; общего растворенного фосфора и об­щего фосфора после разложения.

Методы анализа применимы для всех видов воды, включая морскую воду и сточные воды. Содержание фосфора в концент­рации от 0,005 мг/л до 0,8 мг/л (в виде Р) можно определить в таких пробах без разбавления.

С помощью экстракции возможно определить низкие кон­центрации фосфора с пределами определения около 0,0005 мг/л.

Сущность метода заключается во взаимодействии ионов ортофосфата с раствором кислоты, содержащей ионы молибдата и сурьмы, до образования комплекса фосформолибдата сурьмы. Затем проводят восстановление комплекса аскорбиновой кисло­той до образования сильно окрашенного комплекса молибдено­вого синего. Определение ортофосфата проводят спектрометри­чески.

Спектрометрические методы определения аммония стан­дартизированы ИСО 7150—1 (ручной спектрометрический ме­тод) и ИСО 7150—2 (автоматический спектрометрический ме­тод). Данные методы применимы для анализа питьевой, боль­шинства природных и сточных вод. Для сильно окрашенных и соленых вод определение проводят после дистилляции.

Сущность спектрометрических методов заключается в из­мерении поглощения при длине волны 655 нм голубого соедине-

382

_нця, образованного ионами аммония с анионами салицилата и _гипохлорита в присутствии нитропруссида натрия.

Новое развитие спектрометрические методы анализа полу­чили в системах автоматического спектрометрического анализа высокой производительности. Установки проточного анализа позволяют выполнять до 100 спектрометрических определений в час в автоматическом режиме. Сейчас широко применяют метод проточно-инжекционного анализа (FIA) и метод непрерывного проточного анализа (CFA). Оба метода выключают автомати­ческую дозировку пробы в проточную систему, где аналиты вза­имодействуют с реагентами. Продукт реакции регистрируют детектором.

Международный стандарт ИСО 11732 устанавливает ме- -тоды определения аммонийного азота в питьевой воде, а также в грунтовых, поверхностных и сточных водах в диапазоне кон­центраций 0,1 —10 мг/л.

Международный стандарт ИСО 13395 устанавливает метод определения нитритов, нитратов или их суммарного содержания в различных типах вод — грунтовых, поверхностных, сточных, а также питьевой воде при содержании нитритов в пределах 0,01 — 1 мг/л и нитратов в пределах 0,2—20 мг/л (в пересчете на азот). Пределы обнаружения могут быть изменены путем варьирова­ния условий определения на установке проточного анализа. Си­стема также может быть адаптирована для анализа проб мор­ской воды. В данном методе используют автоматизированную установку проточного анализа, которая особенно подходит при частом анализе больших серий проб (до 100 проб в час).

Сущность метода заключается в восстановлении нитрата в нитрит в установке проточного анализа с помощью металличе­ского кадмия с последующим определением окрашенного соеди­нения, полученного после ряда реакций с участием нитрита. Со-

383

J

держание нитрита в пробе определяют без обработки воды кад­миевым восстановителем.

Международный стандарт ИСО 6595 устанавливает спек-трофотометрический метод определения мышьяка с диэтилди-тиокарбаматом серебра в природных и сточных водах. Метод применяют для определения концентраций мышьяка в диапазоне 0,001—0,1 мг/л. Применяя разбавление анализируемой пробы водой, свободной от мышьяка, можно определить более высокие концентрации мышьяка.

Методика, приведенная в ИСО 6595, позволяет определить суммарное количество мышьяка (общий мышьяк) в простой или связанной форме, содержащегося в неорганических и органиче­ских соединениях. Указанная методика предназначена для ква­лифицированных химиков-аналитиков. При определении мы­шьяка особое внимание следует уделять технике безопасности при работе с токсичными веществами (соединения мышьяка и ряд химических реактивов), а также необходимости утилизации использованных растворов во избежание загрязнения окружаю­щей среды.

Сущность метода заключается в окислении органических соединений или сульфидов мышьяка перманганатом калия или персульфатом калия. Затем переводят имеющийся пятивалент­ный мышьяк в трехвалентную форму, образующийся арсин аб­сорбируют и затем спектрофотометрически анализируют.

Международный стандарт ИСО 6333 устанавливает спек­трометрический метод с применением формальдоксима для определения общего содержания марганца в поверхностных и питьевых водах. В воде, содержащей кислород, большая часть марганца будет присутствовать в нерастворенных формах, часто связанных микроорганизмами в виде комплексов, например, с гуминовой кислотой. Если в воде нет кислорода или она сильно

384

_кислая, то весь марганец будет присутствовать в растворенных

формах.

Данный метод применим при определении концентраций марганца 0,01—5 мг/л. Концентрации марганца выше 5 мг/л можно определять после соответствующего разбавления пробы. Метод нельзя применять для анализа загрязненных вод — таких, как промышленные сточные воды.

Сущность метода заключается в добавлении раствора формальдоксима к анализируемой порции и спектрометри­ческом измерении оранжево-красного комплекса при длине вол­ны около 450 нм.

Международный стандарт ИСО 11083 устанавливает спек­трометрический метод определения хрома (VI) в воде при его концентрации от 0,05 до 3 мг/л. Пробы с большей концентраци­ей хрома можно анализировать после разбавления.

Сущность метода заключается в спектрометрическом определении окрашенного красно-фиолетового комплекса хрома (VI) с 1,5-дифенилкарбазидом. Этот реактив добавляют после предварительной обработки пробы для удаления мешающих веществ и стабилизации хрома (III).

385

Международный стандарт ИСО 10566 устанавливает спек­трометрический метод определения алюминия в питьевой воде, грунтовых водах, а также слегка загрязненных поверхностных и морских водах, содержащих растворимый и кислотораствори-мый алюминий. Данным методом можно определить низкие концентрации алюминия до 100 мкг/л и высокие концентрации алюминия до 500 мкг/л. Эффективность определения зависит от чувствительности прибора и может быть повышена, если брать для определения пробы меньшего объема. Предел определения данным методом до 2 мкг/л при использовании кюветы с опти­ческой длиной пути 50 мм и объемом определяемой порции

49-2713

_т

25 мл. Концентрация алюминия в пробе объемом 25 мл, равная 100 мкг/л, дает поглощающую способность 0,20+0,05 единиц при оптической длине пути кюветы 10 мм.

Сущность метода заключается в реакции предварительно обработанного алюминия с пирокатехинным фиолетовым со спектрофотометрическим определением голубого комплекса при 580 нм.

Спектрометрические методы позволяют эффективно опре­делять в воде многие органические соединения. В воде, как пра­вило, содержатся различные фенольные соединения. Процент­ный состав присутствующих в анализируемой пробе воды раз­личных соединений фенольного ряда непредсказуем.

Международный стандарт ИСО 6439 устанавливает ме­тоды определения фенольного индекса (термин фенольный ин­декс включает только те фенолы, которые вступают в реакцию с 4-аминоантипирином и в определенных условиях образуют окрашенные соединения) в питьевой воде, поверхностных водах, морской (соленой) воде, воде для хозяйственно-бытовых нужд и в промышленных сточных водах.

Сущность методов заключается в том, что после предва­рительной дистилляции исследуемые пробы анализируют в со­ответствии со спецификой применения по методам А и В. Мето­дика по ИСО 6439 позволяет получить общую оценку загрязне­ния воды фенолами, содержащими в параположении карбок­сильную, гидроксильную, метоксильную группы, галогены, а также сульфогруппу. Все эти фенолы дают окрашенные соедине­ния с 4-аминоантипирином.

Метод А — прямое колориметрическое определение. Этот метод позволяет измерить фенольный индекс в исследуемых пробах, которые содержат более чем 0,10 мг/л в водной фазе (без

экстракции хлороформом), с использованием фенола как стан­дарта.

Метод В — метод экстрагирования фенолов хлороформом. Этот метод позволяет приблизительно измерить фенольный ин­декс без разбавления от 0,002 до 0,10 мг/л, когда окрашенный конечный продукт экстрагируется и концентрируется в хлоро­формной фазе. Фенол используют как стандарт.

Метод определения фенольного индекса проточным ана­лизом установлен ИСО 14402.

Хлорофилл-а — пигмент, присутствующий во всех зеленых растениях. Метод определения хлорофилла-а установлен между­народным стандартом ИСО 10260.

По концентрации хлорофилла-а судят о степени трофика-ции поверхностных вод. Вместе с другими измерениями ак­тивной биомассы определение концентрации хлорофилла-а дает представление о количестве и потенциальной активности фото­синтеза водорослей. Сопутствующие пигменты хлорофилл-а и хлорофилл-с, а также некоторые метаболиты данным методом не определяются. Они могут быть определены полуколичествен­но для введения поправки на интерференцию при определении хлорофилла-а, а также для оценки количества неактивной био­массы водорослей. Хлорофиллы чувствительны к свету и кисло­роду воздуха, особенно при их извлечении из воды. Во избежа­нии фотохимического разрушения хлорофиллов образцы не сле­дует подвергать воздействию яркого света продолжительное время. Все операции следует производить при приглушенном свете.

Сущность метода определения хлорофилла-а состоит в сборе растений при фильтрации проб воды, экстракции органи­ческим растворителем пигмента и последующем спектрометри­ческом определении.

386

J

49*

387

Составной частью синтетических моющих средств являют ся анионные и неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ). Метод определения низких концентраций анионных ПАВ в поверхностных, сточных, очищенных сточных, а также питьевых водах установлен в первой части международного стандарта ИСО 7875.

Диапазон определяемых данным методом концентраций составляет 0,1—5,0 мг/л, а предел обнаружения — около 0,05 мг/л для стандартных растворов поверхностно-активных веществ в дистиллированной воде.

Сущность метода заключается в образовании в щелочной среде ассоциатов анионных поверхностно-активных веществ и метиленового синего и экстракции этих ассоциатов хлорофор­мом с последующей обработкой хлороформного раствора кис­лотой. Устранение мешающих влияний достигается экстракцией ассоциата анионных поверхностно-активных веществ с метиле-новым синим из щелочного раствора и промывкой экстракта кислым раствором метиленового синего. Затем проводят изме­рения поглощения отделенной органической фазы при длине волны максимальной абсорбции 650 нм и определяют концент­рацию ПАВ по градуировочному графику.

Международный стандарт ИСО 4221 регламентирует спек-трофотометрический метод с применением торина для определе­ния массовой концентрации двуокиси серы в окружающем воз­духе. Данный метод применим для определения массовой кон­центрации двуокиси серы в окружающем воздухе в пределах от 3,5 до 150 мкг/м³ при условии, что объем пробы воздуха состав­ляет 2 м³, а объем раствора пробы — 50 мл. Для определения более высоких концентраций может понадобиться разбавление пробы. При определении могут иметь место помехи от аммиака и сероводорода, если они присутствуют в очень высоких кон-

388

центрациях. Помехи от твердых частиц устраняются посред­ством фильтрации воздуха на стадии пробоотбора.

Сущность метода заключается в поглощении и окислении двуокиси серы, присутствующей в отобранных пробах воздуха, пропускаемых в течение заданного времени через подкисленный раствор перекиси водорода. Образующиеся ионы сульфата осаждаются барием, а избыток бария определяется спектрофо-тометрическим измерением его окрашенного комплекса с тори-ном.

Международный стандарт ИСО 6767 устанавливает спек-трофотометрический метод с применением тетрахлормеркурата и парарозанилина для определения массовой концентрации дву­окиси серы в окружающем воздухе. Данный метод применим для определения массовой концентрации двуокиси серы в окружаю­щем воздухе в пределах от 20 до 500 мкг/м .

Период отбора проб составляет от 30 до 60 мин. Если пе­риод отбора проб превышает 60 мин или ожидаются более высо­кие концентрации двуокиси серы (до 2000 мкг/м³), то принимают меры, чтобы концентрации двуокиси серы в абсорбционном со­суде не были превышены (уменьшают скорость потока при от­боре проб). Растворы проб перед проведением анализа можно хранить в холодильнике 24 часа при температуре около 5°С.

Сущность метода заключается в абсорбции двуокиси се­ры, находящейся в пробе воздуха, при пропускании через рас­твор тетрахлормеркурата натрия с образованием дихлорсульфи-томеркуратного комплекса. Комплекс образует окрашенное со­единение после добавления к раствору формальдегида и подкис­ленного раствора солянокислого парарозанилина, которое опре­деляют спектрофотометрическим измерением.

Международный стандарт ИСО 6768 рекомендует моди­фицированный метод Грисса-Зальцмана определения массового

389

J

содержания двуокиси азота в окружающем воздухе. Данный ме­тод применим при определении содержания двуокиси азота вне и внутри помещений при его содержании от 0,010 до примерно 20 мг/м³. Продолжительность отбора проб может составлять от 10 мин до 2 ч. Отбор проб не производится в присутствии людей. Сущность метода заключается в поглощении двуокиси азота раствором азокрасителя с образованием розовой окраски с последующим спектрофотометрическим определением.