"ГОСТ 32467-2013. Межгосударственный стандарт. Карбамид (мочевина). Определение содержания азота. Титриметрический метод после дистилляции"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 22.11.2013 N 1840-ст)

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ" (ФГУП "ВНИЦСМВ")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 527 "Химия"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 ноября 2013 г. N 61-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 1840-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32467-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5 Настоящий стандарт разработан на основе применения ГОСТ Р 50568.1-93

6 ВЗАМЕН ГОСТ 27749.0-88 в части раздела 3

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

Настоящий стандарт устанавливает порядок определения содержания азота в мочевине (карбамиде) титриметрическим методом после дистилляции, также известным как метод Кьельдаля, в диапазоне от 46% до 47%.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты <1>

--------------------------------

<1> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 12.1.019-2009 "Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ OIML R 111-1-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Гири классов E₁, E₂, F₁, F₂, M₁, M_1-2, M₂, M_2-3 и M₃. Часть 1. Метрологические и технические требования

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 2081-2010 Карбамид. Технические условия

ГОСТ 4165-78 Реактивы. Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4919.1-77 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования <1>

--------------------------------

<1> На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25794.1-83 Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов для кислотно-основного титрования

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной меткой

ГОСТ 29251-91 (3851-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замещающим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части не затрагивающей эту ссылку.

Определение содержания азота в мочевине (карбамиде) выполняют титриметрическим методом после дистилляции, также известным как метод Кьельдаля.

Метод основан на каталитическом превращении азота карбамида в аммиак нагреванием в растворе серной кислоты с последующей дистилляцией и поглощением аммиака в избытке стандартного раствора серной кислоты и обратным титрованием раствором гидроокиси натрия в присутствии индикатора.

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства.

4.1 Средства измерений и вспомогательное оборудование

Весы лабораторные высокого класса точности (II) с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.

Набор гирь класса точности F₁ по ГОСТ OIML R 111-1.

Цилиндры 1(3)-50-2, 1(3)-100-2, 1(3)-500-2 по ГОСТ 1770.

Колбы 1(2)-500-2 по ГОСТ 1770.

Бюретка 1-2-2-50-0,1 по ГОСТ 29251.

Пипетки с одной меткой 2-2-50 по ГОСТ 29169.

Капельница любого исполнения по ГОСТ 25336.

Воронка типа В-36-80 ХС по ГОСТ 25336 или полая грушевидная стеклянная пробка.

Колба Кьельдаля (колба для определения азота) 2-500-29 ТХС по ГОСТ 25336.

Аппарат для отгонки со стеклянными шлифами, предпочтительно сферической формы, или любой аппарат, который может обеспечить количественно перегонку и поглощение. В таком аппарате имеются следующие составные части (см. рисунок 1):

- колба для дистилляции 1 вместимостью 1000 см³ с внутренним шлифом или колба К-1-1000-29/32 ТХС по ГОСТ 25336;

- каплеотбойная головка 2 с внешним шлифом и параллельными входом и выходом или каплеуловитель КО-14/23-60 по ГОСТ 25336, соединенные с цилиндрической капельной воронкой 3 вместимостью 50 см³;

- холодильник Либиха 4 длиной около 400 мм, имеющий внутренний шлиф на входе и внешний шлиф на выходе или холодильник ХПТ-1-400-14/23 ХС по ГОСТ 25336;

- коническая колба 5 вместимостью 500 см³ с внутренним шлифом, снабженная двумя боковыми шарообразными расширениями;

- пружинные зажимы 6.

4.2 Реактивы и материалы

Медь (II) сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью приблизительно 1,83 г/см³, раствор с массовой долей 95,6%.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328.

Спирт этиловый ректификованный высшего сорта по ГОСТ 18300.

Индикатор метиловый красный.

Индикатор метиленовый голубой.

Индикатор бромкрезоловый зеленый.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или вода эквивалентной чистоты.

Отбор проб - по ГОСТ 2081.

При выполнении измерений соблюдают следующие требования:

- требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007;

- требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019;

- требования, изложенные в эксплуатационной документации на средства измерений и вспомогательное оборудование.

Помещение, в котором проводят работы, должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021; содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать норм, установленных ГОСТ 12.1.005.

Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

Работающие должны быть обучены правилам безопасности труда согласно ГОСТ 12.0.004.

К выполнению измерений и обработке их результатов могут быть допущены специалисты, имеющие высшее или среднее специальное образование или опыт работы в лаборатории.

Оператор должен быть знаком с устройством средств измерений, операциями, проводимыми при подготовке, выполнении измерений и обработке результатов.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- температура окружающего воздуха - (20 +/- 5) °C;

- относительная влажность воздуха - не более 80% при 25 °C;

- частота переменного тока - (50 +/- 0,4) Гц;

- напряжение в сети - (220 +/- 22) В.

При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы.

9.1 Приготовление вспомогательных растворов

9.1.1 Серная кислота, раствор концентрации c (1/2H₂SO₄) = 0,5 моль/дм³; готовят по ГОСТ 25794.1.

9.1.2 Гидроокись натрия, раствор концентрации 450 г/дм³

Навеску гидроокиси натрия по ГОСТ 4328 массой 450 г помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см³, растворяют в небольшом количестве воды, доводят объем в колбе до метки и перемешивают.

9.1.3 Гидроокись натрия, раствор концентрации c (NaOH) = 0,5 моль/дм³; готовят по ГОСТ 25794.1.

9.1.4 Смешанный индикатор, спиртовой раствор: 0,1 г метилового красного растворяют приблизительно в 50 см³ 95%-ного этилового спирта и добавляют 0,05 г метиленового голубого. После растворения раствор разбавляют этиловым спиртом до 100 см³ и перемешивают.

Допускается применять смешанный индикатор (pH перехода окраски 5,1), приготовленный по ГОСТ 4919.1 смешением спиртовых растворов бромкрезолового зеленого и метилового красного.

Навеску карбамида массой (5 +/- 0,0001) г помещают в колбу Кьельдаля.

Далее в колбу Кьельдаля добавляют 25 см³ воды, 50 см³ раствора серной кислоты с массовой долей 95,6% и 0,75 г сернокислой меди.

Закрывают колбу Кьельдаля грушевидной пробкой и медленно нагревают до полного удаления двуокиси углерода. Нагревание продолжают до выделения белых паров и нагревают еще в течение 20 мин. Охлаждают и осторожно добавляют 300 см³ воды, охлаждая и перемешивая содержимое колбы.

Содержимое количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³. Объем в колбе доводят до метки и перемешивают.

Пипеткой отбирают 50 см³ полученного раствора и помещают в колбу для дистилляции 1. Добавляют около 300 см³ воды, несколько капель раствора смешанного индикатора и несколько стеклянных гранул для равномерного кипения.

Соединения прибора смазывают силиконовой смазкой. Каплеотбойную головку 2 соединяют с колбой 1 и холодильником 4.

В колбу 4 помещают 40 см³ раствора серной кислоты концентрации c (1/2H₂SO₄) = 0,5 моль/дм³, приблизительно 80 см³ воды и несколько капель раствора смешанного индикатора. Колбу 5 соединяют с холодильником 4, обеспечивая герметичность аппарата при использовании сферических шлифов пружинными зажимами 6.

В колбу 1 через капельную воронку 3 добавляют достаточное количество гидроокиси натрия концентрации 450 г/дм³ для нейтрализации раствора и еще избыток 25 см³, оставив несколько кубических сантиметров жидкости над краном.

Отгонку проводят до тех пор, пока объем жидкости в колбе 5 не станет равным приблизительно 250 - 300 см³, после чего прекращают нагрев, открывают кран капельной воронки 3, отсоединяют каплеотбойную головку 2 и промывают холодильник 4 водой, собирая промывные воды в колбу 5, затем отсоединяют колбу 5.

Раствор в колбе 5 тщательно перемешивают и оттитровывают избыток раствора серной кислоты раствором гидроокиси натрия концентрации c (NaOH) = 0,5 моль/дм³ до изменения цвета индикатора.

Во время титрования раствор следует тщательно перемешивать.

Параллельно проводят холостой опыт в соответствии с установленной методикой без аналитической пробы карбамида.

Обработку результатов измерений содержания азота в пробах карбамида выполняют следующим образом.

Массовую долю азота в пробе карбамида, %, вычисляют по формуле

где V₁ - объем раствора гидроокиси натрия концентрации c (NaOH) = 0,5 моль/дм³, израсходованный на титрование избытка раствора серной кислоты концентрации c (1/2H₂SO₄) = 0,5 моль/дм³, помещенной в колбу E в контрольном опыте, см³;

V₂ - объем раствора гидроокиси натрия концентрации c (NaOH) = 0,5 моль/дм³, израсходованный на титрование избытка раствора серной кислоты концентрации c (1/2H₂SO₄) = 0,5 моль/дм³, помещенной в колбу E в опыте с анализируемой пробой, см³;

0,007004 - масса азота, соответствующая 1 см³ раствора серной кислоты концентрации точно 0,5 моль/дм³ (0,5 н.), г.;

m - масса навески карбамида, г.

Если концентрации растворов серной кислоты концентрации c (1/2H₂SO₄) = 0,5 моль/дм³ и гидроокиси натрия концентрации c (NaOH) = 0,5 моль/дм³ отличаются от их точного значения, то вводят поправочные коэффициенты.

За результат измерений принимают среднеарифметическое значение двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать предел повторяемости, равный 0,2%.

Границы допускаемой относительной погрешности (%) измерений по данной методике - +/- 5% при P = 0,95.

Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

где - среднеарифметическое значение двух параллельных определений содержания азота в пробе карбамида, %;

- границы абсолютной погрешности, %, при доверительной вероятности P = 0,95.

Перевод значений метрологических характеристик из относительных в абсолютные осуществляют по формуле

Численное значение результата измерений должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение границ абсолютной погрешности.

Допустимо представлять результат в виде:

где - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.

Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения

с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

Расхождение между результатами измерений содержания азота в идентичной пробе карбамида, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предел воспроизводимости, равный 0,3%.

Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности).

Контроль стабильности результатов анализа проводят в целях подтверждения лабораторией компетентности в обеспечении качества выдаваемых результатов анализа и оценки деятельности лаборатории в целом.

Форма реализации контроля стабильности результатов анализа, получаемых в лаборатории, может быть выбрана в соответствии с [1].