Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Гидротехнические сооружения arrow РД 153-34.2-21.544-2002  
11.12.2018
    
РД 153-34.2-21.544-2002

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

Департамент научно-технической политики и развития

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ЧЕРЕЗ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

 

РД 153-34.2-21.544-2002

 

ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Санкт-Петербург

2003

СОДЕРЖАНИЕ

 TOC o "1-2" h z u 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Назначение и область применения

1.2. Нормативные ссылки

1.3. Терминология

1.4. Химические процессы при развитии химической коррозии в бетонных и железобетонных сооружениях под воздействием природных вод

1.5. Основные требования, предъявляемые нормативными документами к контролю состава природных вод для прогнозирования развития коррозионных процессов

1.6. Основные требования к выбору мест отбора проб и периодичности контроля

2. ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ СОСТАВА ВОД

2.1. Перечень гидрохимических показателей, подлежащих контролю в водах, контактировавших с бетоном гидротехнических сооружений, для выявления процессов коррозии

2.2. Перечень параметров, косвенно влияющих на изменение состава природных вод и фильтратов, подлежащих определению

3. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ПРОЦЕССАМИ КОРРОЗИИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

3.1 Типовые схемы проведения наблюдений

3.2. Критерии оценки характера и интенсивности коррозионных процессов по данным химического контроля вод

4. МЕТОДИКИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВОД

4.1. Назначение и область применения

4.2. Общие указания

4.3. Определение сухого остатка

4.4. Измерение рН

4.5. Определение общей жесткости

4.6. Определение кальция

4.7. Определение магния

4.8. Определение натрия

4.9. Определение калия

4.10. Определение сульфатов

4.11. Определение хлоридов

4.12. Определение общей щелочности, карбонат- и гидрокарбонат-ионов

4.13. Определение свободной двуокиси углерода

4.14. Определение агрессивной двуокиси углерода

4.15. Определение содержания общего железа

4.16. Определение аммиака и ионов аммония

4.17. Определение нитритов

4.18. Определение нитратов

4.19. Метод определения содержания сероводорода, гидросульфид- и сульфид-ионов

4.20. Метод определения содержания сульфидов, сульфитов и тиосульфатов при их совместном присутствии

5. Метрологическое обеспечение методик количественного химического анализа

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное)

ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

Разработано Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева»

Исполнители Т.Е. АЛЕКСЕЕВА, Т.М. ГОЛЬДИНА, В.П. КУРНИКОВА, В.П. ТЕРСКИЙ

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 23.07.2002 г.

 

Первый заместитель начальника                                                                А.П. ЛИВИНСКИЙ

 

Срок первой проверки настоящего РД – 2007 г.

Периодичность проверки – один раз в пять лет

 

Ключевые слова: бетонные и железобетонные гидротехнические сооружения, контроль безопасности, коррозия бетона, гидрохимический контроль, химический состав воды, фильтрация, методики количественного химического анализа, метрологическое обеспечение, отбор проб, организация наблюдений, критерии оценки.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ХИМИЧЕСКОМУ КОНТРОЛЮ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ЧЕРЕЗ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ
РД 153-34.2-21.544-2002

Введен впервые

Дача введения 2004-01-01

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Назначение и область применения

Настоящий руководящий документ определяет порядок выявления коррозионных процессов при фильтрации природных вод через бетонные и железобетонные конструкции методами химического анализа природных и фильтрационных вод. Содержит методики количественного химического анализа, их метрологическое обеспечение; основные положения химического контроля вод при исследовании коррозионных процессов в бетонных и железобетонных гидротехнических сооружениях; перечень контролируемых параметров состава вод.

Настоящий руководящий документ обязателен для эксплуатационного персонала независимо от формы собственности ГТС.

1.2. Нормативные ссылки

1. ГОСТ 25794.1-83, ГОСТ 25794.2-83, ГОСТ 25794.3-83. Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов.

2. ГОСТ 27384-87. Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств.

3. ГОСТ Р 8.563-96. Государственная система обеспечения единства измерений.

4. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.

5. СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений.

6. РД 50-674-88. Методические указания. Метрологическое обеспечение количественного химического анализа.

7. Р 50.2.008-2001. Методики количественного химического анализа. Содержание и порядок проведения метрологической экспертизы.

8. МИ 1967-89 ГСИ. Выбор методов и средств измерений при разработке методик выполнения измерений. Общие представления.

9. МИ 2335-95 ГСИ. Методики выполнения измерений. Контроль качества результатов количественного химического анализа.

10. МИ 2336-95 ГСИ. Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания.

11. МИ 2590-2000. Государственная система измерений. Эталонные материалы. Каталог 2000-2001.

12. Рекомендации по обследованию гидротехнических сооружений с целью оценки их безопасности. П 92-2001/ВНИИГ. С-Пб. 2001.

1.3. Терминология

Термины, используемые в настоящих Методических указаниях, даны в трактовке ГОСТ, указанной в Приложении А.

1.4. Химические процессы при развитии химической коррозии в бетонных и железобетонных сооружениях под воздействием природных вод

1.4.1. Коррозия бетона и железобетона под воздействием природных вод является следствием химического взаимодействия компонентов состава воды и компонентов цементного камня бетона с образованием продуктов реакции, переходящих в воду или остающихся в составе бетона. Следствием коррозионных процессов является изменение состава и свойств материала конструкции и состава природной воды.

В конструкциях водоподпорных бетонных гидротехнических сооружений основными путями фильтрации воды и сопровождающей ее коррозии являются трещины, швы, дефекты кладки, поры вокруг швов в плохо уплотненном бетоне. На скорость протекания коррозии оказывает влияние величина гидростатического давления. При фильтрации воды через бетон агрессивные свойства воды проявляются сильнее, чем при омывании конструкции. Скорость коррозионных процессов всех видов определяется и плотностью бетона. Высокая плотность бетона в достаточной степени препятствует развитию коррозии.

1.4.2. По составу ведущих признаков следует выделить три основных вида коррозии.

К I виду относятся все процессы коррозии, в которых под воздействием воды происходит растворение и вынос компонентов цементного камня из структуры бетона.

Ко II виду коррозии относятся процессы, при которых происходит химическое взаимодействие - обменные реакции - между компонентами цементного камня и воды. При высокой растворимости продуктов реакции имеет место их вынос из бетона, в случае малой растворимости - отложение их в порах бетона в виде аморфной, не обладающей вяжущими свойствами массы, не влияющей на дальнейший разрушительный процесс.

Коррозия III вида включает процессы, при развитии которых в порах бетона происходит накопление и кристаллизация малорастворимых продуктов взаимодействия компонентов цементного камня и природной воды с увеличением объема твердой фазы. Следствием такого расширения являются внутренние напряжения, приводящие к разрушению структуры бетона.

В чистом виде коррозия каждого из трех видов встречается редко. В зависимости от свойств бетона, состава агрессивной водной среды, условий их взаимодействия будут преобладать процессы, характерные для определенного вида коррозии. Вид коррозии классифицируется по преобладающему, ведущему признаку. При рассмотрении сущности процесса коррозии в конкретном случае должны быть учтены и вторичные, подчиненные явления, относящиеся к коррозии других видов.

Наряду с процессами деструкции бетона в большинстве сооружений имеют место процессы "самозалечивания" трещин за счет забивания их продуктами коррозии или продуктами их взаимодействия с компонентами природной воды, а также тампонирование трещин примесями механической взвеси, перемещаемой фильтрационным потоком.

В конечном итоге долговечность сооружений, работающих в условиях фильтрации речных и грунтовых вод, определяется совокупностью этих процессов.

1.4.3. Коррозия I вида (коррозия выщелачивания) развивается в мягких (имеющих низкую временную жесткость) водах, характерных для большинства рек России. Кроме того, коррозия I вида сопутствует развитию коррозии других видов за счет трансформации состава этих вод на начальных участках фильтрации через бетон сооружения.

Последовательность разрушения бетона при коррозии I вида заключается в постепенном и последовательном выщелачивании продуктов гидролиза минералов цементного клинкера после растворения легкорастворимых щелочных минералов и свободной извести. Признаки коррозии I вида можно часто наблюдать в бетонах гидротехнических сооружений. Они наиболее заметны на участках высыхания воды, соприкасающейся с цементным камнем бетона в процессе омывания поверхности или фильтрации через бетон. Растворенный и вынесенный из бетона гидроксид кальция карбонизируется и кристаллизуется на поверхности в виде нерастворимого карбоната кальция, иногда образующего натеки в виде сталактитов и сталагмитов.

Интенсивному развитию коррозии I вида способствуют наличие и взаимное влияние трех факторов: низкая временная жесткость воды, высокая проницаемость и плохая укладка бетона.

Основным изменением в составе природной воды, сопровождающим коррозию выщелачивания, является обогащение ее состава растворенными компонентами цементного клинкера.

1.4.4. Коррозия II вида связана с развитием обменных реакций между кислотами или солями воды и составными частями цементного камня. Разрушение цементного камня при данном виде коррозии начинается в поверхностных слоях бетона. Если новообразования не обладают вяжущими свойствами и достаточной плотностью, чтобы препятствовать дальнейшему продвижению агрессивной среды, если они растворяются или смываются механически, то процесс коррозии затрагивает все более глубинные слои бетона, приводя к их разрушению. Если новообразования нерастворимы или продукты коррозии не удаляются, процесс коррозии будет тормозиться, и его интенсивность будет определяться свойствами поверхностного слоя. Слой продуктов реакции образуется постепенно в процессе развития коррозии, поэтому начальная скорость процесса коррозии будет на несколько порядков выше той, которая установится при переходе процесса из диффузионно-кинетической области в собственно диффузионную.

Наиболее часто встречающаяся в природных водах коррозия бетона II вида - углекислотная коррозия т.е. коррозия под действием углекислых вод. Углекислотная коррозия является частным случаем общекислотной коррозии и развивается в жестких природных водах с большим содержанием гидрокарбоната кальция Са(НСО3)2 и некоторым количеством агрессивной углекислоты СО2.

Собственно углекислотная коррозия имеет подчиненное значение по отношению к коррозии физического выщелачивания при тех концентрациях СО2, которые характерны для природных вод. Главная ее роль сводится к разрушению карбонатной пленки, образовавшейся ранее на поверхности бетона до контакта его с водой.

Степень разрушения бетона при углекислотной коррозии зависит не только от концентрации агрессивных компонентов в природной воде, но и от свойств бетона и условий притока и обмена воды у его поверхности. При свободном быстром смывании бетона в открытых водных объектах коррозия бетона, особенно при незначительной его плотности, может протекать достаточно быстро.

Наряду с разрушающим действием при коррозии II вида имеют место процессы не только уплотнения бетона в его массиве, но и "самозалечивания" трещин, снижающие фильтрационные показатели бетонных конструкций за счет образования карбонатов. Исследование состава фильтрующей воды позволяет регистрировать эти процессы и прогнозировать их развитие.

Коррозия II вида обусловлена воздействием на бетон любых, помимо угольной, природных кислот органического и неорганического происхождения (гуминовой, сероводородной и др.). Свободные кислоты в природных водах обычно встречаются редко. Исключением является лишь углекислота, присутствующая почти во всех природных водах. Сернистая и серная кислоты в небольших количествах встречаются в торфяных водах. Почвы содержат гумусовые, креновые и апокреновые кислоты. В застойных участках морского побережья, где создаются условия для быстрого развития бактериальной жизни, возможно присутствие, как правило, в незначительных количествах ряда органических и неорганических кислот.

В отдельных случаях при наличии стечения благоприятных обстоятельств (температурных условий, химического состава воды, наличия в ней органических загрязнителей и др.) возникают биологические сообщества микроорганизмов, продуцирующих в процессе жизнедеятельности значительное количество органических и минеральных кислот. У поверхности бетона возникает среда с весьма высоким содержанием свободных водородных ионов (pH имеет более низкие значения, чем в природных водах). Такая среда является сильноагрессивной по отношению к поверхности бетона и может в определенных условиях привести к резкому снижению его прочности. Вопросы, связанные с биокоррозией бетона, стали предметом внимания и изучения только в последние десятилетия.

II вид коррозии вызывается также действием магнезиальных солей. Соли магния, в основном сульфат и хлорид магния, часто присутствуют в поверхностных и грунтовых водах, как правило, в незначительных концентрациях. Довольно большое количество названных солей содержится в морских водах. Основные реакции, протекающие между гидроксидом кальция, выщелачиваемым из бетона, и солями магния, состоят в обмене анионами, вследствие чего образуется практически нерастворимый гидроксид магния и хорошо растворимые сульфаты и хлориды кальция.

В порах бетона откладывается аморфный гидроксид магния. При низких концентрациях в воде магнезиальной соли (примерно 1-2%) образующаяся рыхлая, хорошо проницаемая для воды структура гидроксида магния не препятствует дальнейшему развитию коррозии. При более высоких (около 5% и выше) концентрациях в воде магнезиальной соли плотность пленки гидроксида магния растет, способствуя в некоторых случаях уплотнению бетона и повышению его стойкости. Стойкость бетона по отношению к магнезиальной коррозии зависит от его плотности и от состава использованного цемента.

Следствием этих процессов является уменьшение концентрации ионов магния в фильтрующей воде при неизменности концентраций в ней сульфатов и хлоридов.

1.4.5. Коррозия III вида сопровождается образованием в результате взаимодействия компонентов воды и цементного клинкера новых соединений, имеющих большой объем, низкую растворимость и остающихся в структуре цементного камня. Такое внедрение новообразований приводит к нарушению прочности структуры за счет объемной деформации. Внедрение в структуру цементного камня с последующей кристаллизацией в ней и соответствующими деструктивными действиями может иметь место и в случае привнесения соли извне с фильтрующей через сооружение водой.

При коррозии III вида в порах бетона накапливаются соли и на начальных стадиях он уплотняется. Если этот процесс развивается медленно, начальное уплотнение бетона создает картину ложного благополучия. Из-за этого не всегда удается распознавать начальную стадию коррозии III вида. Чем медленнее протекает коррозия, тем позднее наступает, сброс прочности. У неплотных, хорошо проницаемых для жидкости бетонов начало выраженного разрушения в сильно агрессивной среде наступает в течение нескольких недель или месяцев. У плотного, стойкого и прочного бетона перелом кривой роста прочности наступает иногда лишь по истечении нескольких лет эксплуатации. Также замедленно идет процесс разрушения легких бетонов на пористых заполнителях и бетонов с повышенным содержанием пор, так как повышенный резерв пор позволяет разместиться в них большему количеству новообразований прежде, чем начнет развиваться внутреннее давление.

Коррозионные процессы III вида значительно интенсифицируются при попеременном смачивании конструкции и ее высыхании, а также при частичном погружении. Изменение температуры в процессе эксплуатации сооружения, особенно попеременное замораживание и оттаивание, также приводит к усилению коррозии. Гидростатический напор существенно ускоряет коррозию III вида как при постоянном, так и при периодическом действии агрессивной среды.

Наиболее распространенной разновидностью коррозии бетона III вида под воздействием природных вод является сульфатная коррозия. В слабоминерализованных водах, как правило, преобладает сульфат кальция, в сильно минерализованных - сульфаты калия и магния.

При достижении определенной для каждой конкретной солевой системы концентрации сульфата кальция в агрессивной водной среде может развиваться коррозия III вида с кристаллизацией в норовом пространстве гипса CaS04·2H20 и гидросульфоалюминатов кальция. Особенно большое влияние на развитие коррозии бетона III вида имеет 30-ти водный гидросульфоалюминат 3CaO·Al2O3·3CaSO4·30H2O, кристаллы которого очень велики из-за большого количества входящей в них кристаллизационной воды. Образование гидросульфоалюминатов кальция в цементном камне и интенсивность этого процесса зависят не только от концентрации сульфата кальция в норовом растворе, но и от концентрации в нем гидроксида кальция.

1.4.6. Коррозия арматуры чаще всего происходит по электрохимическому механизму. Щелочная среда, присущая поровой воде бетонов, препятствует растворению металла. Незначительная коррозия арматуры в бетоне объясняется пассивностью стали в щелочной среде. Все известные случаи коррозии арматуры в бетоне связаны с тем, что по той или иной причине поверхность арматуры остается активной или не полностью пассивируется при изготовлении конструкции, либо теряет пассивность в процессе эксплуатации. Тем не менее снижение pH порового раствора бетона ниже pH=12 при свободном доступе воздуха (трещины, разломы) и pH=11,5 при ограниченном доступе воздуха являются критическими значениями pH, за которыми может начаться коррозия арматуры в воде, не содержащей активирующих ионов.

Наиболее сильными активаторами электрохимической коррозии металла в природных водах являются хлорид-ионы. Некоторое, значительно меньшее активирующее действие оказывают и сульфаты. В одинаковых экспериментальных условиях активация металла и развитие его коррозии возникают при наличии в воде 4-6 мг/л хлорид-иона и 800-1000 мг/л сульфат-иона. Наибольшее развитие в агрессивной среде коррозионные процессы арматуры приобретают при наличии в бетоне трещин. Немало коррозии в трещине связано с локальной депассивацией металла арматуры в результате нарушения контакта стали с бетоном и изменением условий, при которых обеспечивается стабильность пассивирующих сталь пленок оксида железа. Проницаемость трещин для агрессивных активирующих ионов намного выше проницаемости монолитного бетона.

Эффективный коэффициент диффузии активирующих ионов в трещине шириной 0,2 мм примерно на три порядка выше, чем в бетонах средней плотности, а при капиллярном подсосе жидкости скорость переноса еще более увеличивается.

В целом при наличии трещин в бетоне агрессивное действие хлоридов и сульфатов по отношению к арматуре при одной и той же их суммарной концентрации в природной воде будет увеличиваться с увеличением градиента напора. При равных градиентах напора агрессивность воды с одинаковой концентрацией суммы хлоридных и сульфатных ионов будет выше в зоне периодического насыщения бетона водой по сравнению с зоной постоянного водонасыщения, причем с увеличением числа циклов периодического насыщения водой ее агрессивность нарастает. Наибольшая агрессивность воды, содержащей хлоридные и сульфатные ионы, в одинаковых концентрационных условиях будет реализовываться в зоне капиллярного подсоса и брызг.

Являясь активаторами коррозии, сульфат- и хлорид-ионы не вступают в химическое взаимодействие с металлом. Поэтому сам процесс коррозии арматуры не может быть отслежен и идентифицирован по изменению концентрации компонентов состава природной воды после фильтрации ее через железобетонную конструкцию. Регистрация этого процесса может вестись только по появлению в составе воды (или увеличению концентрации) ионов железа.

1.5. Основные требования, предъявляемые нормативными документами к контролю состава природных вод для прогнозирования развития коррозионных процессов

1.5.1. По степени воздействия на строительные конструкции агрессивные воды подразделяются на слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные. Вследствие чрезвычайно сложной природы химической коррозии, определяемой как отдельными компонентами состава воды, так и их сочетанием, а также зависимости интенсивности коррозионных процессов от состава бетона, его плотности, условий его смывания водой или фильтрации через него воды степень агрессивного воздействия будет определяться сочетанием всех перечисленных факторов, что и регламентируется действующим СНиП 2.03.11-85 (Приложение В, табл. В.1-В.3).

1.5.2. Перечень подлежащих выявлению химических показателей, определяющих агрессивность жидких сред по отношению к бетону и арматуре, практически не зависит от состава цемента, марки бетона по водонепроницаемости, коэффициентов фильтрации грунтов основания сооружения, работы его в напорном или безнапорном режиме и включает (согласно СНиП 2.03.11-85) следующие показатели:

водородный показатель (pH);

содержание агрессивной углекислоты;

содержание магнезиальных солей в пересчете на ион Mg2+;

содержание аммонийных солей в пересчете на ион NH4+;

содержание едких щелочей в пересчете на ионы Na+ и К+;

содержание сульфатов в пересчете на сульфат-ион;

содержание хлоридов в пересчете на хлорид-ион;

суммарное содержание сульфатов, хлоридов, нитратов и других солей при наличии испаряющих поверхностей.

Поскольку СНиП 2.03.11-85 регламентирует компоненты жидких сред природного и техногенного характера, выбор определяемых компонентов в природных водах для оценки их потенциальной агрессивности по отношению к гидротехнической конструкции может быть скорректирован, исходя из общих сведений о составе природных вод.

1.5.3. При наличии в жидкой среде нескольких агрессивных компонентов оценка агрессивного воздействия среды производится по наиболее агрессивному, т.е. определяющему высшую степень агрессивного воздействия среди прочих агрессивных показателей.

1.5.4. В СНиП 2.06.08-87 опосредованно нормируется мера агрессивности природных вод, содержащих гидрокарбонаты, хлориды и сульфаты, по условию коррозионной стойкости бетона и по условию сохранности арматуры в массивных напорных бетонных и железобетонных конструкциях через допускаемую ширину раскрытия трещин для сооружений I класса в разных условиях воздействия среды на конструкцию (Приложение В, табл.В.4, В.5).

1.5.5. В настоящее время нормативы качества вод с учетом биокорродирующих факторов не разработаны. Однако с учетом накопленных знаний, эти факторы должны учитываться при исследовании коррозионных процессов в эксплуатируемых бетонных гидротехнических сооружениях. Перечень компонентов, контролирующих биокоррозионный процесс, изложен в п. 2.1.

1.6. Основные требования к выбору мест отбора проб и периодичности контроля

1.6.1. Выбору мест отбора проб должно предшествовать визуальное обследование сооружения. В ходе обследования следует установить наличие и масштаб фильтрации через бетон, трещины и швы, выщелачивание цемента с фиксированием подтеков, наростов, следов разрушения бетона. Подготовка к визуальному обследованию должна включать детальное изучение результатов предшествующих наблюдений и обследований, выполненных как эксплуатационным персоналом, так и в ходе специальных исследований.

1.6.2. Выбор мест отбора проб воды на химический анализ и назначение периодичности отбора проб воды должны базироваться на наблюдениях и исследованиях фильтрационных процессов и приурочиваться к ним. Общие принципы проведения натурных наблюдений и исследований фильтрационных процессов на бетонных и железобетонных плотинах изложены в Пособии к СНиП [1].

1.6.3. С учетом разнообразия конструкций сооружений, природы и свойств их оснований, режима эксплуатации, наличия и характера дефектов в сооружении программа наблюдений за фильтрационным и химическим режимами в теле и основании плотины должна разрабатываться индивидуально для каждого сооружения, базируясь на общих принципах. Разработка таких программ должна производиться проектной организацией и утверждаться главным инженером объекта.

1.6.4. Основанием для организации наблюдений за состоянием бетона инструментальными методами с привлечением данных о химическом составе фильтрующей воды являются следующие показатели визуального обследования: наличие фильтрующих трещин; интенсивное высачивание воды на дневную поверхность; течи в швах сооружения; выходы из дренажных устройств в бетонной кладке.

1.6.5. Коррозионные процессы, имеющие место в цементационной завесе, суффозионные процессы в основании сооружения контролируются составом воды в пьезометрах, а также составом и фильтрационным расходом воды в дренажных галереях основания. Отбор проб должен по возможности производиться из пьезометров, учитывающих различие геологического строения и водопроницаемости пород основания.

1.6.6. Для контроля суффозионных процессов в грунтах береговых примыканий и в цементационных завесах отбор проб на химический анализ должен производиться из системы пьезометров в береговых врезках, контролирующих обходную фильтрацию, в том числе из пьезометров по обе стороны от цементационных завес. При этом необходимо производить отбор проб из глубинных пьезометров, водоприемники которых расположены на разной глубине, контролирующие массивы с различным литологическим строением и различной водопроницаемостью. Определенная информация может быть получена при отборе и анализе проб воды из дренажных устройств, отводящих воду, фильтрующуюся в обход плотины.

1.6.7. Коррозионные процессы в бетоне напорной грани плотины контролируются составом и величиной фильтрационного расхода воды в смотровых галереях различных ярусов. При необходимости контролировать фильтрационные расходы и химический состав воды на отдельных участках плотины, отличающихся свойствами, состоянием бетона, водопроницаемостью основания и т.д., соответствующие участки должны быть изолированы от соседних так, чтобы измеряемые фильтрационные расходы и состав воды относились бы именно к этим участкам.

1.6.8. Большой практический интерес для оценки долговечности бетона и допустимой ширины раскрытия трещин при коррозии имеют вопросы развития коррозионных процессов непосредственно по трещинам массива и вопросы "самозалечивания" трещин. Названные процессы следует изучать путем отбора проб воды, изливающейся из трещин и швов.

1.6.9. При контроле химического воздействия фильтрующей воды на состояние бетона (помимо отбора проб воды из дренажей, трещин и швов) необходимо производить отбор проб воды из водохранилища. Места отбора проб воды из водохранилища вдоль напорного фронта и по глубине должны быть по возможности согласованы с местами выхода профильтровавшейся воды, т.е. отбор проб желательно производить перед наиболее фильтрующими секциями плотины на соответствующих высотных отметках.

1.6.10. Отбор проб воды на химический анализ должен осуществляться циклами по установленной сетке мест отбора во всех намеченных для контроля местах выхода профильтровавшейся воды на дневную поверхность и на границах питания, т.е. из водохранилища, а при необходимости, и из нижнего бьефа. Длительность цикла, как правило, должна быть в пределах одной рабочей смены.

1.6.11. Частота проведения циклов отбора проб на химический анализ должна быть соотнесена с результатами ежемесячных измерений фильтрационных расходов, но в общем случае составлять не менее двух раз в году. Это позволит отразить динамику сезонных колебаний состава фильтрата, характерную для сезонного изменения состава природных вод, и динамику сезонных изменений фильтрационных расходов, выявленных на ряде сооружений (отбор проб в паводок и межень).

1.6.12. При необходимости детального исследования динамики коррозионного процесса при фильтрации на отдельных участках (например, через трещину или шов) частота отбора проб воды на химический анализ может быть увеличена в соответствии со скорректированной программой исследований. При этом трещины с расходом более 2 л/час должны находиться под усиленным контролем с более частым измерением расхода и определением химического состава воды. Увеличение частоты отбора проб фильтрующей воды следует применять и по отношению к новым очагам фильтрации. Отбор проб воды из них с фиксацией расхода должен проводиться в течение месяца с интервалом в 10 дней. Далее наблюдения могут проводиться один раз в месяц, а затем один раз в полгода наряду с сезонными наблюдениями по ранее выявленным и наблюдаемым местам фильтрации. Увеличение частоты отбора проб на химический анализ необходимо проводить и при возрастании расхода воды через трещины (дрены, швы) для выяснения причин повышения водопроницаемости бетонной кладки. В этом случае частота отбора и анализа проб должна быть в течение полугода ежемесячной и проводиться одновременно с ежемесячным измерением расхода воды из трещин.

2. ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ СОСТАВА ВОД

2.1. Перечень гидрохимических показателей, подлежащих контролю в водах, контактировавших с бетоном гидротехнических сооружений, для выявления процессов коррозии

2.1.1. Анализ, систематизация и обобщение результатов научных исследований в области химической коррозии бетонных и железобетонных конструкций позволяет регламентировать перечень показателей состава воды, контролируемых методами химического анализа.

2.1.2. В составе природных вод и фильтратов наряду с показателями, регламентированными СНиП 2.03.11-85, обязательному определению подлежат те показатели, которые входят в состав природных вод, а также образуются вследствие взаимодействия природной воды с материалом сооружения, но не инициируют процесс коррозии.

2.1.3. В первую очередь таким показателем является карбонат-ион (СО32-), присутствующий в незначительных концентрациях во многих природных водах при pH более 8, и практически обязательно присутствующий в составе фильтрата в повышенных концентрациях в результате процессов взаимодействия природной воды с бетоном.

2.1.4. Ион кальция (Са2+) подлежит обязательному определению в составе природных вод и вод после контакта с бетоном, так как его концентрация, как правило, значительно меняется при контакте с бетоном, являясь одним из главных индикаторов коррозионных процессов.

2.1.5. В составе фильтратов или вод застойных зон при pH более 10 обязательному определению подлежит гидроксид-ион (ОН-), который является продуктом выщелачивания бетона.

2.1.6. Низкая щелочность профильтровавшей воды (рН<4) может являться свидетельством имевших место процессов биокоррозии, и определению в составе природной воды и воды после контакта с сооружением подлежат нитрат- и нитрит-ионы (NO3- и N02-). При наличии восстановительной среды биокоррозия может сопровождаться образованием аммиака и ионов аммония (NH3, NH4+), также подлежащих определению.

2.1.7. В случае сопровождающей биокоррозию сульфатредукции и выделения сероводорода (Н2S), регистрируемого по характерному запаху, определению в составе фильтрата подлежат это соединение и его формы - ионы HS- и S2-. Наличие тионовых бактерий обусловит при биокоррозии присутствие в воде сульфит - (SO32-) и тиосульфат-ионов (S2032-), которые подлежат определению.

2.1.8. Перечисленные выше химические компоненты следует определять как в составе фильтратов, так и в природной воде верхнего бьефа.

2.2. Перечень параметров, косвенно влияющих на изменение состава природных вод и фильтратов, подлежащих определению

2.2.1. Ряд параметров косвенно влияет на изменение состава природных вод, а также на изменение состава фильтрующей через бетон воды, и обязательно должны регистрироваться при проведении наблюдений за коррозионными процессами в бетоне под воздействием природных вод.

2.2.2. К таким показателям, прежде всего, относится температура воды. Изменение температуры воды сдвигает равновесие в соотношении компонентов карбонатной системы, а следовательно, и в кислотно-основном состоянии воды, и может существенным образом отразиться на ходе коррозионных процессов.

2.2.3. Состав природных вод подвержен выраженному сезонному колебанию, обусловленному не только изменением температурных условий, но и режимом питания водных объектов. Поэтому наблюдения за коррозионными явлениями в бетонных конструкциях плотин или бетонных плотинах должны строиться с учетом этих сезонных колебаний, а полученные данные в обязательном порядке сопровождаться информацией о водном режиме реки (водохранилища) на период проведения наблюдений.

2.2.4. Изменение фильтрационного режима в сооружении зависит от глубины протекания коррозионных процессов, а следовательно, имеет прямое выражение в количественных характеристиках концентрационного состава фильтрующей через сооружение воды при неизменном составе природной воды. Для последующей интерпретации данных химического контроля необходимо иметь информацию о фильтрационном режиме в сооружении, включающую:

напор на сооружение;

фильтрационные расходы;

изменение во времени фильтрационных расходов;

распределение по различным участкам сооружения вплоть до выделения отдельных трещин, дрен;

данные по ширине раскрытия трещин и дрен.

2.2.5. При одном и том же составе исходной природной воды ее воздействие на материал сооружения будет различно при прохождении через бетоны различной плотности и марок. Интерпретация данных химического контроля состава фильтратов и прогнозирование дальнейшего развития коррозионных процессов будут значительно более достоверными при более полной информации по составу и структуре бетона.

2.2.6. Интерпретация коррозионных процессов помимо информации по составу природной воды и фильтратов должна сопровождаться информацией по характеру и химическому составу отложений солей в случае их обнаружения (налетов, натеков, сталактитов, сталагмитов).

3. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ПРОЦЕССАМИ КОРРОЗИИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

3.1 Типовые схемы проведения наблюдений

3.1.1. Наблюдения за химическими процессами, сопровождающими фильтрацию воды в бетонных и железобетонных плотинах и связанными с коррозией бетона и арматуры, необходимо проводить как в теле, так и в основании плотины.

3.1.2. В теле плотин наблюдения проводятся за изменением химического состава воды при фильтрации, идущей через напорную верховую грань плотины. Наблюдения за химическим составом воды сопровождают наблюдения за фильтрационным режимом в сооружении и корректируются на основании полученных данных по этим исследованиям.

3.1.3. В отличие от фильтрационных исследований, где интегральные характеристики фильтрационных расходов достаточно информативны, интегральные изменения химического состава воды, собранной с различных участков фильтрационного фронта в единый коллектор, зачастую не несут никакой практической информации, поскольку не привязаны к определенным участкам коррозии, а следовательно, не являются диагностическим инструментом, позволяющим в дальнейшем принять необходимое инженерное решение. Более того, изменения, имеющие ярко выраженный характер на отдельных участках плотины, могут быть практически снивелированы отсутствием таковых изменений на других участках (каналах) фильтрации и не отразиться на изменении состава воды в интегральной пробе, создавая иллюзию видимого благополучия в сооружении в целом несмотря на наличие интенсивной коррозии на различных участках.

Получение информации о развитии коррозионных процессов на различных участках напорной грани плотины осуществляется отбором проб воды на проведение химического анализа из смотровых галерей различных ярусов с учетом их пространственной структуры. Программа исследований должна предусмотреть возможность наблюдения за коррозионными процессами на отдельных участках по всей плоскости напорной грани как по высоте плотины, так и по длине напорного фронта.

3.1.4. При исследовании процессов коррозии по высоте плотины для исключения транзитного расхода воды из вышерасположенных галерей отверстия всех дренажных скважин в полу вышележащих галерей должны плотно перекрываться крышками или пробками. Это обеспечит идентификацию состава фильтрата в нижерасположенной галерее как фильтрата, принадлежащего данному участку плотины по высоте. При этом необходимо единовременно производить отбор для анализа пробы воды в верхнем бьефе на отметке, расположенной на уровне исследуемого участка плотины, а также выполнять сравнение показателей состава фильтрата с показателями воды верхнего бьефа на данном участке.

Для выявления коррозионных процессов при фильтрации воды вдоль напорной грани следует организовать отбор и химический анализ проб воды на отдельных участках водосборных кюветов смотровых галерей. При этом по возможности необходимо предусмотреть техническое решение по отсечению потока фильтрата на данном исследуемом участке от соседних участков, а также отсечение потока на данном участке от транзитного потока из вышерасположенных галерей. Отбор проб из кюветов смотровых галерей следует производить посекционно в соответствии со структурой членения плотины на секции конструктивными швами. В случае выявления явного изменения химического состава воды в отобранной пробе, свидетельствующего о достаточно выраженном коррозионном процессе, поиск наиболее подверженного коррозии участка может быть продолжен путем отсечения перегородками отдельных участков кюветы внутри секции и отбора воды с выделенных участков. Во всех случаях отбор проб на соответствующем участке должен сопровождаться измерением фильтрационного расхода воды на данном участке.

3.1.5. В случае необходимости большей детализации коррозионных процессов до уровня процессов, протекающих непосредственно через трещины и швы, химическому анализу должна подвергаться вода, фильтрующая через трещины и швы.

Исследование изменения химического состава фильтрующей воды, выходящей на дневную поверхность непосредственно через трещины и швы в галереях, должно производиться отбором проб воды с обязательным замером расходов воды в месте выхода. При исследовании изменения состава воды в трещинах и швах последние должны ранжироваться по величине фильтрационного расхода на трещины с капельным истечением, с малым расходом (до 0,1 л/мин), со стабильным расходом (свыше 0,3 л/мин).

3.1.6. Исследования изменения химического состава воды в основании плотины могут дать информацию об изменении фильтрационного режима в основании плотины по наличию процессов химической суффозии в грунтах основания плотины, по развитию коррозионных процессов в цементационной завесе или бетонной плите основания.

Информация об изменении фильтрационного режима в основании плотины и о химической суффозии грунта основания может быть получена при надлежащем отборе проб и их химическом анализе из пьезометров, контролирующих фильтрационные процессы в основании бетонных плотин. При наличии нескольких осевых поперечных пьезометрических створов контактных пьезометров, скважины которых бурятся из поперечных галерей, отбор проб должен производиться с учетом пространственной структуры как из пьезометров вдоль одного створа, так и из пьезометров различных створов.

3.1.7. Коррозионные процессы, имеющие место в цементационной завесе, должны контролироваться отбором проб воды с их последующим химическим анализом из пьезометров, скважины для которых выходят из цементационной галереи по обе стороны от цементационной завесы в случае малопроницаемых пород основания и с низовой стороны цементационной завесы в случае сильно водопроницаемых трещиноватых оснований. Отбор проб следует проводить из пьезометров заглубленных на различных глубинах, что, в свою очередь, зависит от геологического строения и водопроницаемости пород основания плотины.

В гравитационных плотинах с расширенными швами, а также в контрфорсных плотинах на маловодопроницаемых основаниях, в которых водоприемники контрольного продольного створа пьезометров расположены ниже цементационной завесы, коррозионные процессы в ней контролируются отбором и анализом проб воды из одиночных пьезометров на оси контрфорса и у его грани или из пьезометров поперечных створов, расположенных в различных секциях основания плотины.

В арочных плотинах при наличии цементационной завесы коррозионные процессы в ней контролируются составом воды, отбираемой из двух верховых пьезометров, расположенных по обе ее стороны.

3.1.8. При наличии цементационных завес или бетонных диафрагм в береговых примыканиях плотин коррозионные процессы в этих элементах плотин контролируются анализом химического состава воды из расположенных кустами пьезометров, водоприемники которых находятся на различной глубине контролируемого массива с учетом залегания пластов различной водопроницаемости.

3.2. Критерии оценки характера и интенсивности коррозионных процессов по данным химического контроля вод

3.2.1. Оценка характера и интенсивности коррозионных процессов по данным химического контроля состава фильтрующей воды производится по качественному и количественному изменению состава природной воды вследствие контакта с корродируемыми материалами при фильтрации с учетом фильтрационных расходов и температурных параметров, а также визуально выявленных признаков коррозии.

3.2.2. Различным видам коррозии на их различных стадиях соответствуют достаточно характерные изменения в составе профильтровавшей через сооружения воды.

Рост концентраций ионов калия и натрия, высокая щелочность фильтрующей воды (pH=10-12 и более) при практическом отсутствии в ней сульфата кальция (CaSO4) и относительно небольшом содержании гидроксида кальция (Са(ОН)2) свидетельствуют: о наличии коррозионного процесса I вида (коррозии выщелачивания); о начальной стадии этого процесса; о невыщелаченном состоянии бетона; о том, что между бетоном и фильтрующей водой имел место длительный контакт, не сопровождаемый непрерывной сменой воды у его поверхности и что этот контакт, скорее всего, имел место при фильтрации воды по узким и длинным трещинам через поры бетона.

Незначительная (вплоть до полного отсутствия) концентрация в фильтрующей воде ионов калия и натрия при ее высокой щелочности и высоких (вплоть до пределов растворимости и выше) концентрациях Са(ОН)2 свидетельствуют: о наличии коррозионного процесса I вида; о начальной его стадии; о том, что бетон подвержен воздействию воды с постоянной ее сменой и что фильтрация воды, скорее всего, шла по широким трещинам.

Снижение временной жесткости природной воды свидетельствует о начальной стадии углекислотной коррозии II вида.

Увеличение временной жесткости фильтрующей воды по сравнению с ее концентрацией в природной воде свидетельствует о развитии процесса углекислотной коррозии II вида, характеризуемой растворением карбонатной пленки агрессивной углекислотой.

Появление в фильтрующей воде карбонатов калия и натрия свидетельствует о развитии коррозионных процессов I и II вида.

Снижение концентрации сульфатов в фильтрующейся воде с переходом их в состав малорастворимого гипса имеет место при длительном контакте воды с бетоном.

3.2.3. Поскольку практически всегда имеет место сочетание различных видов коррозии с преобладанием одного из них, совокупность перечисленных процессов, развивающихся во времени, приводит, как правило, к следующим изменениям химического состава воды.

Содержание щелочных металлов натрия и калия, как правило, возрастает. Возрастание происходит тем в большей степени, чем благоприятнее условия взаимодействия воды с бетоном, чем больше в клинкере содержится соединений щелочных металлов. При длительной смене воды и обеднении щелочными металлами бетона в объеме, подвергающемся выщелачиванию, концентрация щелочных металлов в составе фильтрующей воды падает.

Содержание ионов кальция сначала падает, затем растет. Полное отсутствие ионов кальция отмечается в начальных стадиях коррозии бетона под воздействием бикарбонатных вод, имеющих практически только временную жесткость. В том случае, если бетон обеднен щелочными металлами и имеет место длительный контакт такого бетона с водой, содержание в воде гидроксида кальция может достигнуть концентраций насыщения и даже пересыщения по данному соединению.

Концентрация иона магния при развитии коррозионных процессов быстро уменьшается. В начальной стадии коррозии в бикарбонатных водах снижение концентрации ионов магния происходит медленнее, чем снижение концентрации ионов кальция. Это связано с большей растворимостью карбоната магния по сравнению с карбонатом кальция, чрезвычайно малая растворимость которого характеризуется в некоторых случаях практически полным отсутствием в воде ионов кальция при значительном содержании в ней ионов магния на начальных этапах коррозии.

Содержание гидрокарбонатных ионов по мере развития коррозии снижается и довольно быстро практически исчезает. Карбонат-ион накапливается только в случае перехода в воду или наличия в ней эквивалентного количества ионов калия и натрия при отсутствии в воде гидроксида кальция. При pH<10 определенное количество карбонатных ионов может появиться в воде за счет растворения карбоната магния.

Концентрация сульфатных ионов по мере развития коррозии снижается вплоть до полного исчезновения в составе воды. В некоторых случаях при длительном контакте маломинерализованной и соленой воды с высоким содержанием хлоридов щелочных металлов имеет место растворение гипса из цементного камня и рост концентрации ионов сульфата в фильтрующей воде.

Содержание хлоридов при развитии коррозионных процессов в бетоне и железобетоне практически не меняется. Существенное изменение концентрации данного компонента указывает на смешение различных вод, которое, например, может иметь место при смешении воды верхнего бьефа с водой нижних водоносных горизонтов в основании сооружения.

3.2.4. Совокупность выявленных качественных и количественных изменений в составе исходной воды при прохождении ее через бетонную и железобетонную конструкции позволяет идентифицировать коррозионный процесс и определять его динамику. Наиболее наглядной формой для выявления динамики коррозионных процессов является построение графиков зависимости изменения концентраций отдельных компонентов во времени. Принимая во внимание взаимосвязь состава воды с фильтрационным расходом, параллельно с графиками изменения во времени компонентного состава фильтрующей воды должны строиться графики изменения во времени фильтрационных расходов в исследуемых точках отбора, В свою очередь изменение фильтрационных расходов в значительной мере зависит от изменения уровня воды в верхнем бьефе, что также должно отражаться графической зависимостью. Совокупность информации по составу воды, фильтрационным расходам, уровням воды в верхнем бьефе, учет изменения температурного режима позволяют выявить определенные закономерности в развитии коррозионных процессов и прогнозировать их дальнейшее развитие.

3.2.5. Сложность химической природы коррозионных процессов требует привлечения специалистов для интерпретации данных химического состава фильтрационных вод.

4. МЕТОДИКИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВОД

4.1. Назначение и область применения

Настоящий раздел Методических указаний включает методики количественного химического анализа природной и профильтровавшейся через основание и тело гидротехнических сооружений воды. Результаты анализов позволяют выявить коррозионные процессы в материале сооружения.

Методики не предназначены для контроля экологического состояния водных объектов, а также для анализа морских и соленых вод.

В приведенных ниже методиках реализованы методы, широко апробированные в практике гидрохимических исследований. Описания отдельных стадий и этапов аналитических процедур соответствуют государственным стандартам на методы анализа питьевой воды, руководящим документам Росгидромета. Ряд методик представляет собой упрощенную версию документированной аналитической процедуры, подвергнутой адаптации, с учетом установленного диапазона измерений и цели исследования (контроля).

4.2. Общие указания

4.2.1 Требования к используемым аналитическим методикам

Используемые аналитические методики должны отвечать следующим требованиям:

точности определения, соответствующей тестированным нормам погрешности измерения показателей состава и свойств воды (ГОСТ 27384-87);

работоспособности во всех концентрационных интервалах, характерных для всех типов природных вод, воздействующих на гидротехнические сооружения, и для профильтровавших через сооружение вод, при условии сохранения необходимой точности;

селективности, т.е. способности к избирательному определению требуемого компонента в сложной многокомпонентной водной системе;

простоте аппаратурного оформления и доступности выполнения в условиях стандартной химической лаборатории гидротехнического объекта.

4.2.2. Общие требования к средствам измерения, вспомогательному оборудованию, реактивам и материалам

Все применяемые средства измерений должны быть в перечне Государственного реестра средств измерений утвержденных типов и иметь свидетельство о поверке.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалифицированы как: чистые для анализа (ч.д.а.) или химически чистые (х.ч.).

Применяемые реактивы должны иметь паспорта или сертификаты, подтверждающие их пригодность.

Наряду с указанными в методиках средствами измерений допускается применение других средств измерений, вспомогательных устройств и реактивов (в т.ч. импортных) с метрологическими и техническими характеристиками не хуже указанных в методиках.

4.2.3. Требования к отбору проб и хранению проб.

Отбор проб - операция, от правильности выполнения которой во многом зависит точность получаемых результатов. Основные правила и рекомендации для получения репрезентативных проб в зависимости от исследуемого объекта изложены в [1-4].

Основные требования к выбору мест отбора проб и периодичности контроля изложены в п. 1.4.

Требования к материалу, из которого должна быть изготовлена емкость для отбора проб, и способы обработки, консервации и хранения проб приведены в соответствующих методиках.

4.2.4. Условия безопасного проведения работ.

При выполнении химических анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.4.021, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также действующие на предприятии правила и типовые инструкции по технике безопасности.

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

4.2.5. Требования к квалификации операторов.

К выполнению анализов допускаются лица с высшим и средним профессиональным образованием, владеющие техникой гравиметрического, титриметрического, потенциометрического, фотометрического, спектрофотометрического, пламенно-фотометрического методов анализа, изучившие инструкцию по работе с соответствующими приборами, обученные правилам безопасного проведения работ по ГОСТ 12.0.004.

4.2.6. Условия выполнения измерений.

Измерения (анализы) в лаборатории проводят в нормальных условиях в соответствии с ГОСТ 15150:

температура окружающего воздуха (22±6)°С;

относительная влажность (80±5)%;

атмосферное давление (84-106) кПа;

частота переменного тока (50±1) Гц;

напряжение в сети (220±10) В.

4.2.7. Общие требования к регистрации результатов анализа Результаты анализа должны регистрироваться в журнале по типовой форме (Приложение Б).

При представлении результатов анализа сторонним заказчикам в соответствующих отчетах (протоколах) указывают границы погрешности (см п. 5.2.).

4.3. Определение сухого остатка

Сухой остаток характеризует содержание растворенных в воде нелетучих минеральных и частично органических соединений.

4.3.1. Метод измерений.

Для определения массовой концентрации сухого остатка применяют гравиметрический метод, основанный на взвешивании высушенного при температуре 150°С остатка, полученного при выпаривании аликвотной части отфильтрованной пробы исследуемой воды с добавлением натрия углекислого. Высокая температура и добавление соды используются для дополнительного разложения кристаллогидратов, плохо отдающих кристаллизационную воду, а также более полного испарения и разложения органических веществ.

Диапазон измерения массовой концентрации сухого остатка от 50 до 25000 мг/дм3.

4.3.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

Весы лабораторные 2 класса точности, ГОСТ 24104.

Шкаф сушильный с терморегулятором, ГОСТ 13474.

Колбы мерные 50, 100, 200, 250 и 500 см3, ГОСТ 1770.

Баня водяная, ТУ 46-22-608.

Чашки фарфоровые выпаривательные 50-100см3, ГОСТ 9147.

Эксикатор, ГОСТ 25336.

Бутыли с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 и 1000 см3 для отбора и хранения проб.

Фильтр обеззоленный "белая лента", ТУ 6-09-1678.

Селикагель технический, ТУ 6-09-31-107-75.

Пипетки 25 см3 без делений, 2 класс точности, ГОСТ 29227.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.

Натрий углекислый безводный, х.ч., ГОСТ 83.

4.3.3. Отбор проб и хранение

4.3.3.1. Подготовка посуды для отбора проб

Бутыли для отбора и хранения проб воды промывают водопроводной водой, обрабатывают хромовой смесью, тщательно промывают водопроводной водой, затем 3-4 раза ополаскивают дистиллированной водой.

4.3.3.2. Отбор и хранение проб воды

Пробы воды для определения сухого остатка, объемом не менее 500 см3, отбирают в бутыли из полимерного материала или стекла, предварительно ополоснутые отбираемой водой.

Отобранную пробу анализируют в день отбора, не консервируют.

4.3.4. Приготовление растворов и реактивов

4.3.4.1. Приготовление раствора натрия углекислого

10 г безводного углекислого натрия (высушенного при 200°С и отвешенного на аналитических весах) растворяют в дистиллированной воде, тщательно перемешивают, доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 дм3, перемешивают. 1 см3 раствора содержит 10 мг натрия углекислого.

4.3.4.2. Подготовка фарфоровых чашек

Пустые пронумерованные чашки выдерживают в сушильном шкафу при температуре (150±2)°С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе, взвешивают.

4.3.5. Выполнение измерений

Аликвотную часть (согласно табл. 1) пробы воды, предварительно профильтрованной через бумажный фильтр "белая лента", помещают в предварительно взвешенную фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане, заполненной дистиллированной водой. После добавления в выпаривательную чашку последней порции исследуемой воды вносят пипеткой 25 см3 1 % раствора углекислого натрия (масса прибавленного натрия углекислого примерно в два раза должна превышать массу предполагаемого сухого остатка). Раствор тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Палочку обмывают небольшим количеством дистиллированной воды, собирая воду в чашку с осадком исследуемой пробы.

После выпаривания внешнюю поверхность чашки с сухим остатком тщательно вытирают и помещают в холодный сушильный шкаф, поднимают температуру до 150° и высушивают при этой температуре в течение 3 часов, охлаждают в эксикаторе, взвешивают.

Высушивание, охлаждение в эксикаторе и взвешивание повторяют до достижения постоянной массы.

Анализ включает два параллельных определения.

Таблица 1

Объем пробы в зависимости от концентрации

Диапазон массовой концентрации сухого остатка, мг/дм3

Объем аликвотной части пробы, см3

от 50 до 500 вкл.

100

от 500 до 1000 вкл.

50

от 1000 до 25000 вкл.

25

4.3.6. Обработка результатов измерений

Разность в массе между чашкой с сухим остатком и первоначальной массой чашки и добавленного углекислого натрия дает значение сухого остатка во взятом объеме воды.

Массовую концентрацию сухого остатка (X мг/дм3) вычисляют по формуле

где m - масса чашки с сухим остатком, мг; m1 - масса пустой чашки, мг; m2 - масса добавленного углекислого натрия, мг; V- объем пробы, взятый для определения, см3.

Для двух параллельных определений получают два значения концентрации X1 и X2 и рассчитывают среднее арифметическое

X=(X1+X2)/2.

Расхождение между результатами параллельных определений не должно превышать 10 мг/дм3, если сухой остаток не превышает 500 мг/дм3. При более высоких концентрациях расхождение не должно превышать 2% относительно среднего арифметического.

4.4. Измерение pH

4.4.1. Метод измерений

Метод определения величины pH проб воды основан на измерении ЭДС электродной системы, состоящей из стеклянного электрода, потенциал которого определяется активностью водородных ионов, и вспомогательного электрода сравнения с известным потенциалом.

Диапазон измерения от 1 до 14 ед. pH.

4.4.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

Бутыли с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 см3 и 1000 см3 для отбора и хранения проб.

Универсальный иономер в комплекте с автоматическим термокомпенсатором ТКА-4 (ТКА-5) или pH-метр со стеклянным электродом измерения и электродом сравнения.

Весы лабораторные 2 класса точности, ГОСТ 24104.

Электрод измерительный типа ЭЛС-43-07, ТУ 25-05.2224.

Электрод измерительный типа ЭЛС-63-07, ТУ 25-05.2234.

Электрод вспомогательный типа ЭВЛ-1МЗ, ТУ 25-05.2181.

Секундомер механический, ГОСТ 5072.

Колбы мерные вместимостью 1000см3 2 класса точности, ГОСТ 1770.

Колбы конические КН-2-200-34 ТХС, ГОСТ 25336.

Стаканы химические Н-2-50, Н-2-100, ГОСТ 25336.

Калий хлористый, ГОСТ 4234.

Спирт этиловый ректификованный, ГОСТ 18300.

Стандарт-титры для приготовления буферных растворов второго разряда, ГОСТ 8.135.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.

Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента", ТУ 6-09-1678.

Ткани хлопчатобумажные бязевой группы, ГОСТ 11680.

4.4.3. Отбор проб и хранение

4.4.3.1. Подготовка посуды для отбора проб

Бутыли для отбора и хранения проб воды промывают водопроводной водой, обрабатывают раствором соляной кислоты (1:3), тщательно промывают водопроводной водой, затем 3-4 раза ополаскивают дистиллированной водой.

4.4.3.2. Отбор и хранение, проб

Пробы воды для определения pH отбирают в бутыли из полимерного материала или стекла, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Пробы анализируют в день отбора, не консервируют.

4.4.4. Приготовление растворов и реактивов

4.4.4.1. Приготовление буферных растворов

Для приготовления буферных растворов используют дистиллированную воду с удельной электропроводностью не более 2 мкСм/см при 25°С. Для приготовления боратных и фосфатных буферных растворов используют дистиллированную воду не содержащую CO2. Удаление СО2 производят кипячением. При охлаждении дистиллированную воду защищают от атмосферного СО2. Дистиллированная вода, находящаяся в равновесии с воздухом (pH=5,6-6,0), пригодна для фталатного буферного раствора.

Содержимое каждой ампулы стандарт-титра количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды, доводят до метки, перемешивают. Получают серию буферных растворов с pH 1,68; 4,01; 6,86; 9,18; 12,45.

Все буферные растворы хранят в полиэтиленовых бутылях.

4.4.4.2. Приготовление насыщенного раствора калия хлористого

35 г калия хлористого помещают в коническую колбу с притертой пробкой и добавляют 100 см3 дистиллированной воды.

4.4.4.3. Подготовка прибора

Подготовку иономера или pH-метра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

В нерабочее время электроды хранят в дистиллированной воде.

4.4.4.4. Выполнение измерений

Анализируемую пробу воды объемом 30 см3 помещают в химический стакан вместимостью 50 см3.

Перед началом измерения электроды промывают дистиллированной водой, затем исследуемой водой и погружают в анализируемую пробу. Одновременно в пробу погружают термометр. Пробу следует предварительно тщательно перемешать, чтобы ее состав непосредственно у поверхности электрода соответствовал ее общему составу.

Отсчет величины pH по шкале прибора проводят, когда показания прибора не будут изменяться более, чем на 0,2 единицы pH в течение одной минуты, через минуту измерение повторяют. Если pH отличается не более чем на 0,2 ед. pH, то за результат принимают среднее арифметическое значение.

После измерений электроды ополаскивают дистиллированной водой и протирают фильтровальной бумагой или мягкой тканью.

Если возникает необходимость обезжирить электрод, его протирают мягкой тканью, смоченной этиловым спиртом, затем несколько раз ополаскивают дистиллированной водой и протирают мягкой тканью.

4.4.5. Обработка результатов измерений

За результат измерений принимают среднее арифметическое значение pH, полученное в результате двух параллельных определений Х1 и Х2.

где X1(2) - измеренные значения величины pH.

4.5. Определение общей жесткости

Общая жесткость воды показывает концентрацию в ней катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция и магния.

4.5.1. Метод измерений

Определение общей жесткости основано на титровании пробы воды раствором динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) в присутствии индикатора кислотного хром темно-синего, в результате чего при pH около 10 образуются комплексные соединения трилона Б с ионами кальция и магния. Поскольку комплекс кальция более прочен, чем комплекс магния, при титровании пробы трилон Б сначала взаимодействует с ионами кальция, а затем магния, вытесняя индикатор, комплекс которого с ионами магния окрашен в вишнево-розовый цвет, а в свободной форме имеет сине-васильковую окраску.

Определению мешают мутность, цветность, а также ионы металлов: железа (более 10 мг/дм3), кобальта и никеля (более 0,1 мг/дм3), алюминия (более 10 мг/дм3), меди (более 0,05 мг/дм3), вызывая нечеткое изменение окраски в точке эквивалентности. Другие катионы (свинец, кадмий, марганец, цинк, стронций, барий) могут частично титроваться вместе с кальцием и повышать расход трилона Б.

Диапазон измерения общей жесткости от 0,5 до 8 ммоль/дм3.

Если значение общей жесткости анализируемой пробы превышает верхнюю границу диапазона измерений, то допускается разбавление пробы дистиллированной водой таким образом, чтобы величина общей жесткости соответствовала регламентированному диапазону.

4.5.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

Весы лабораторные 2 класса точности, ГОСТ 24104.

Весы технические лабораторные 4 класса точности с пределом взвешивания 200 г, ГОСТ 24104.

Бутыли с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 и 1000 см3 для отбора и хранения проб.

Колбы конические на 250-300 см3, ГОСТ 25336.

Колбы мерные на 100, 500, 1000 см3 2 класса точности, ГОСТ 1770.

Пипетки вместимостью 5, 10, 25, 50, 100 см3 2 класса точности, ГОСТ 29227.

Бюретки вместимостью 10 и 25 см3 2 класса точности, ГОСТ 29251.

Мензурки или цилиндры на 25, 50,100 см3, ГОСТ 1770.

Стаканы химические ХС, ТХС на 100, 250, 1000 см3, ГОСТ 25336.

Капельница, ГОСТ 25336.

Стаканчики для взвешивания (бюксы), ГОСТ 25336.

Стекло часовое диаметром 5-7 см.

Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.

Динатриевая соль этилендиамин-N,N,N',N-тетрауксусной кислоты (комплексов III, трилон Б), ГОСТ 10652 (фиксанал), ТУ 6-09-2540-72.

Аммоний хлористый, ГОСТ 3773.

Аммиак водный, 25% раствор, ГОСТ 3760.

Кислота соляная, ГОСТ 3118.

Натрий сернистый, ГОСТ 2053.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233.

Натрия гидроксид, ГОСТ 4328.

Спирт этиловый ректификованный, ГОСТ 18300.

Цинк металлический гранулированный, ГОСТ 989.

Гидроксиламина гидрохлорид, ГОСТ 5456.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.

Хром темно-синий кислотный - индикатор.

Фильтры мембранные "Владипор МФМ-МА", 0,45 мкм, ТУ 6-05-1903 (или равноценные по характеристикам) или фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента", ТУ 6-09-1678.

4.5.3. Отбор проб и хранение

4.5.3.1. Подготовка посуды для отбора проб

Бутыли для отбора и хранения проб воды промывают водопроводной водой, обрабатывают раствором соляной кислоты (1:3), тщательно промывают водопроводной водой, затем 3-4 раза ополаскивают дистиллированной водой.

4.5.3.2. Отбор и хранение проб воды

Пробы воды для определения общей жесткости объемом не менее 300 см3 отбирают в бутыли из полимерного материала или стекла, предварительно ополоснутые отбираемой водой.

Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре. Если определение жесткости не может быть проведено в день отбора пробы, то отмеренный объем воды, разбавленный дистиллированной водой 1:1, допускается оставлять для определения до следующего дня.

4.5.4. Приготовление растворов и реактивов

4.5.4.1. Приготовление раствора с молярной концентрацией эквивалента трилона Б 0,1 моль/дм3 (0,1н).

Раствор готовят из стандарт-титра по ГОСТ 10652.

4.5.4.2. Приготовление раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3 (0,01н).

Из приготовленного из стандарт-титра раствора трилона Б отбирают пипеткой 100 см3 раствора, переносят его в мерную колбу на 1000 см3 и доливают до метки дистиллированной водой. Раствор тщательно перемешивают.

4.5.4.3. Приготовление индикаторов

На технических весах взвешивают 0,5 г индикатора, помещают в мерную колбу на 100 см3, растворяют в 10 см3 буферного раствора, доводят до 100 мл этиловым спиртом. Раствор индикатора хром темно-синего может сохраняться длительное время без изменения. Возможно использование сухого индикатора. Для этого 0,25 г индикатора смешивают с 50 г сухого хлористого натрия, предварительно тщательно растертого в ступке.

4.5.4.4. Приготовление раствора натрия сернистого с массовой долей 4 %

На технических весах берут навеску 4 г сульфида натрия, растворяют в 100 см3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более недели.

4.5.4.5. Приготовление раствора гидроксиламина гидрохлорида с массовой долей 5,0%

Навеску гидроксиламина гидрохлорида, равную 5 г, растворяют в 100 см3 дистиллированной воды. Хранят не более 2 месяцев.

4.5.4.6. Приготовление буферного раствора

10 г аммония хлористого растворяют в дистиллированной воде, добавляют 50 см3 25% раствора аммиака и доводят до 500 см3 дистиллированной водой. Во избежание потери аммиака раствор следует хранить в плотно закрытой склянке.

4.5.5. Выполнение измерений

Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы.

В коническую колбу вносят 100 см3 отфильтрованной испытуемой воды или отмеренный пипеткой меньший объем, разбавленный до 100 см3 дистиллированной водой. Суммарное количество вещества эквивалента ионов кальция и магния во взятом объеме не должно превышать 0,5 моль. Затем прибавляют 5 см3 буферного раствора, 5-7 капель раствора индикатора или приблизительно 10-15 мг его сухой смеси и сразу же титруют при сильном взбалтывании раствором трилона Б до изменения розовой окраски до васильково-синей. Повторяют титрование и, если расхождение между параллельными титрованиями не превышает 0,05 см3 при объеме трилона Б 5 см3 или 0,1 см3 при объеме более 5 см3, то за результат принимают среднее значение объема раствора трилона Б. В противном случае титрование повторяют.

Нечеткий переход окраски в эквивалентной точке указывает на присутствие меди и цинка. Прибавление 0,5 см3 4% раствора сернистого натрия к приготовленной для титрования пробе воды устраняет мешающее влияние этих металлов. Если после прибавления буферного раствора и индикатора проба воды постепенно обесцвечивается, приобретая серый цвет, что указывает на присутствие марганца, следует до внесения реактивов ввести в отобранную пробу воды 0,5 см3 5% раствора солянокислого гидроксиламина.

4.5.6. Обработка результатов измерений

Общую жесткость воды (X, ммоль/дм3) вычисляют по формуле:

где v - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, см3 (среднее значение по 2 определениям); стр - молярная концентрация эквивалента трилона Б, моль/дм3; V - объем воды, взятый для определения, см3. Контроль погрешности измерений проводят в соответствии с п. 5.

4.6. Определение кальция

4.6.1. Метод измерений

Для измерения массовой концентрации кальция применяют титриметрический метод, основанный на способности кальция образовывать с трилоном Б малодиссоциированное, устойчивое в щелочной среде соединение. Метод аналогичен методу определения общей жесткости с той разницей, что анализ проводится в сильно щелочной среде (pH=Т2-13). Конечную точку титрования определяют по изменению окраски индикатора (мурексида) из розовой в красно-фиолетовую. Для увеличения четкости перехода окраски предпочтительнее использовать смешанный индикатор (мурексид+нафтоловый зеленый). При этом в конечной точке титрования окраска изменяется от грязно-зеленой до синей.

Определению кальция мешают мутность, цветность, а также катионы железа (более 10 мг/дм3), кобальта и никеля (более 0,1 мг/дм3), алюминия (более 10 мг/дм3), меди (более 0,05 мг/дм3), вызывая нечеткое изменение окраски в точке эквивалентности. Другие катионы (свинец, кадмий, марганец (II), цинк, стронций, барий) могут частично титроваться вместе с кальцием и повышать расход трилона Б (устранение мешающих влияний см. п. 4.6.5).

Диапазон измерения массовой концентрации от 1,0 до 100 мг/дм3.

Если массовая концентрация кальция в анализируемой пробе превышает верхнюю границу, то допускается разбавление пробы дистиллированной водой таким образом, чтобы концентрация кальция соответствовала регламентированному диапазону.

4.6.2. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

Весы лабораторные 2 класса точности, ГОСТ 24104.

Весы технические лабораторные 4 класса точности с пределом взвешивания 200 г, ГОСТ 24104.

Бутыли с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 и 1000 см3 для отбора и хранения проб.

Колбы конические ХС на 250-300 см3, ГОСТ 25336.

Колбы мерные на 100, 500, 1000 см3 2 класса точности, ГОСТ 1770.

Пипетки вместимостью 5, 10, 25, 50, 100 см3 2 класса точности, ГОСТ 29227.

Бюретки вместимостью 10 и 25 см2 класса точности, ГОСТ 29251.

Мензурки или цилиндры на 25, 50, 100 см3, ГОСТ 1770.

Стаканы химические ХС, ТХС на 100, 250, 1000 см3, ГОСТ 25336.

Капельница, ГОСТ 25336.

Стаканчики для взвешивания (бюксы), ГОСТ 25336.

Стекло часовое диаметром 5-7 см.

Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.

Ступка фарфоровая с пестиком № 2 (3), ГОСТ 9147.

Динатриевая соль этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоты (трилон Б), ГОСТ 10652, ТУ 6-09-2540-72.

Кислота соляная, ГОСТ 3118.

Натрий сернистый, ГОСТ 2053.

Натрия гидроксид, ГОСТ 4328.

Пурпурат аммония (мурексид), ТУ 6-09-1657.

Нафтоловый зеленый Б-индикатор.

Гидроксиламина гидрохлорид, ГОСТ 5456.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233.

Фильтры мембранные "Владипор МФМ-МА", 0,45 мкм, ТУ 6-05-1903 или иные, равноценные по характеристикам, или фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента", ТУ 6-09-1678.

4.6.3. Отбор проб и хранение

4.6.3.1. Подготовка посуды для отбора проб

Бутыли для отбора и хранения проб воды промывают водопроводной водой, обрабатывают раствором соляной кислоты (1:1), тщательно промывают водопроводной водой, затем 3-4 раза ополаскивают дистиллированной водой.

4.6.3.2. Отбор и хранение проб воды

Пробы воды для определения массовой концентрации кальция объемом не менее 300 см3 отбирают в бутыли из полимерного материала или стекла, предварительно ополоснутые отбираемой водой.

Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре. Если определение кальция не может быть проведено в день отбора пробы, то отмеренный объем воды, разбавленный дистиллированной водой 1:1, допускается оставлять для определения до следующего дня.

4.6.4. Приготовление растворов и реактивов

4.6.4.1. Приготовление раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3 (0,1 в)

Раствор готовят из стандарт-титра по ГОСТ 10652.

4.6.4.2. Приготовление раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/дм3 (0,01н)

Из приготовленного из стандарт-титра раствора трилона отбирают пипеткой 100 мл раствора, переносят его в мерную колбу на 1000 мл и доливают до метки дистиллированной водой. Раствор тщательно перемешивают.

4.6.4.3. Приготовление раствора гидроксида натрия с массовой долей 20 %

На технических весах взвешивают 20 г NaOH, растворяют в 80 см3 дистиллированной воды.

4.6.4.4. Приготовление индикатора

На технических весах взвешивают 0,2 г мурексида и 0,5 г нафтолового зеленого Б (или только 0,2 г мурексида), растирают в ступке со 100 г хлорида натрия. Хранят в склянке из темного стекла.

4.6.4.5. Приготовление раствора сернистого натрия с массовой долей 5%

На технических весах берут навеску 5 г сульфида натрия, растворяют в 100 см3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более недели.

4.6.4.6. Приготовление раствора гидроксиламина гидрохлорида с массовой долей 5%

Навеску гидроксиламина гидрохлорида, равную 5г, растворяют в 100 см3 дистиллированной воды.

4.6.5. Выполнение измерений

Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы.

Для устранения мешающего влияния катионов металлов к пробе прибавляют перед титрованием маскирующие реагенты: 0,5 см3 раствора сернистого натрия и 0,5 см3 раствора гидроксиламина гидрохлорида. При необходимости уменьшить влияние на результат определения карбонатов, гидрокарбонатов, фосфатов пробу необходимо титровать сразу после добавления щелочи.

В коническую колбу вносят 100 см3 отфильтрованной испытуемой воды или отмеренный пипеткой меньший объем, разбавленный до 100 см3 дистиллированной водой, добавляют 2 см3 20 % раствора гидроксида натрия, 0,1 - 0,2 г индикатора и титруют при сильном взбалтывании раствором трилона Б до изменения окраски от грязно-зеленой в синюю (при использовании только мурексида - из розовой в красно-фиолетовую). Проводят два параллельных определения. Расхождение между результатами определений не должно превышать: 0,04 см3 при объеме раствора трилона Б менее 2 см3; 0,05 см3 при объеме 2-5 см3; 0,1 см3 при объеме 5-10 см3; 0,2 см3 при объеме 10-15 см3; 0,3 см3 при объеме более 15 см3. При выполнении данного условия за результат измерений принимают среднее значение объема трилона Б. В противном случае титрование повторяют.

В зависимости от содержания кальция титрование проводят из микробюретки или из бюретки на 25 см3. Примерный расчет можно провести по предварительному определению жесткости воды. Если жесткость меньше 0,4 ммоль/дм3 эквивалента используют микробюретку, в противном случае бюретку.

4.6.6. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию кальция вычисляют по формуле

молярную концентрацию кальция - по формуле

где X(Xэкв) - массовая (молярная) концентрация кальция в воде, мг/дм3 (ммоль/дм3); стр - молярная концентрация эквивалента трилона Б, моль/дм3; vтр - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование пробы, см3 (среднее значение по 2 определениям); V - объем воды, взятый для определения, см3; 20,04 - молярная масса эквивалента кальция, г/моль.

Контроль погрешности измерений проводят в соответствии с п. 5.

4.7. Определение магния

4.7.1. Метод измерений

Для определения магния можно применять расчетный метод, предварительно измерив общую жесткость и молярную концентрацию кальция.

Диапазон измерений массовой концентрации магния от 1,0 до 100 мг/дм3.

4.7.2. Обработка результатов измерений Массовую концентрацию магния в мг/дм3 вычисляют по формуле

X=(сс1)12,16,

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: