РАГС - РОССИЙСКИЙ АРХИВ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТОВ, а также строительных норм и правил (СНиП) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ГОСТ Р 8.702-2010 ГСИ. Электроды для определения окислительно-восстановительного потенциала. Методика поверки.
Государственная система обеспечения единства измерений ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА Методика поверки
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» Сведения о стандарте 1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» (ФГУП ВНИИФТРИ) Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 июля 2010 г. № 130-ст 4 Настоящий стандарт разработан в соответствии с действующей в Российской Федерации шкалой окислительных потенциалов водных растворов (ГОСТ 8.450-81) и методически соотнесен с методологией проведения поверки электродов для определения окислительно-восстановительного потенциала, примененной Американским обществом по материалам и их испытаниям [стандарт общества ASTM D 1495-07 «Стандартный метод определения окислительно-восстановительного потенциала воды» (ASTM D 1495-07 «Standard test method for oxidation-reduction potential of water»)] 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет СОДЕРЖАНИЕ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения - 2011 - 07-01 1 Область примененияНастоящий стандарт распространяется на измерительные электроды для определения окислительно-восстановительного потенциала [(ОВП); далее - измерительные электроды, электроды, редокс-электроды] в водных средах и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок. Стандарт соответствует межгосударственным рекомендациям [1], учитывает рекомендации стандарта [2] Американского общества по материалам и их испытаниям на территории Российской Федерации. Настоящий стандарт предназначен к применению для поверки измерительных электродов, используемых при измерениях окислительно-восстановительного потенциала в водных растворах. Предусмотренный методикой поверки межповерочный интервал - 1 год. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия ГОСТ 4234-77 Реактивы. Калий хлористый. Технические условия ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия 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 ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. 3 Термины и определенияВ настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями: 3.1 окислительно-восстановительная реакция: Реакция, протекающая с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. 3.2 электрод: Элемент схемы, служащий для гальванической связи раствора с остальной частью электрической схемы. 3.3 измерительный электрод: Электрод, служащий чувствительным элементом для измерения потенциала в рабочей жидкости в процессе прохождения реакции. 3.4 электродный потенциал: Разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом. 3.5 окислительно-восстановительный потенциал: Разность электрических потенциалов, устанавливающаяся между инертным (платиновым или золотым) электродом и окислительно-восстановительной средой, т.е. раствором, содержащим соединение в окисленной и восстановленной формах. 4 Операции поверки4.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. Таблица 1
5 Средства поверки5.1 При проведении поверки должны быть применены средства поверки, указанные в таблице 2. Таблица 2
5.2 Требования безопасности При проведении поверки должны быть соблюдены требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0. 6 Условия поверки и подготовка к ней6.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия: - температура окружающего воздуха (20 ±5)°С; - относительная влажность воздуха не более 80%; - атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа; - напряжение питающей сети (220 ±4,4) В; - частота (50 ±0,5) Гц. 6.2 Электрод на поверку должен быть представлен в упаковке, незагрязненным и с паспортом, содержащим основные технические данные, необходимые для поверки электрода. 6.3 Электрод должен быть подготовлен к измерениям в соответствии с указаниями, приведенными в паспорте. 6.4 Для поверки электрода применяют буферные растворы, приготовленные из стандарт-титров СТ-ОВП-01 (инструкция по приготовлению буферных растворов приведена в приложении А). 6.5 Для заполнения сосуда электролитического ключа готовят насыщенный раствор хлорида калия (инструкция по приготовлению насыщенного раствора хлорида калия приведена в приложении Б). 7 Проведение поверки7.1 Внешний осмотр и опробование При проведении внешнего осмотра и опробования должно быть установлено соответствие электрода следующим требованиям: - на электроде должна быть нанесена четкая маркировка; - электрод не должен иметь трещин на корпусе и других повреждений. 7.2 Определение метрологических характеристик Электрическое сопротивление между рабочей поверхностью электрода и электрическим разъемом определяют с использованием омметра. Измерение проводят при условиях, указанных в разделе 6. Включают омметр. Один вывод омметра подсоединяют к электрическому соединителю электрода, а другой - к рабочей поверхности электрода. Проводят измерение. Электрическое сопротивление между рабочей поверхностью электрода и электрическим соединителем не должно превышать 1 кОм. 7.2.2.1 Приготовляют буферный раствор из стандарт-титра СТ-ОВП-01-1 в соответствии с приложением А. 7.2.2.2 Схема установки для измерения окислительно-восстановительного потенциала электрода приведена на рисунке В.1 (приложение В). Вводят приготовленный буферный раствор [см. рисунок В.1 (приложение В)] в сосуд 3. Помещают сосуд 3 в термостат 1 с установленным значением температуры (25 ±0,1)°С. 7.2.2.3 Сосуд электролитического ключа 7 заполняют насыщенным раствором хлорида калия, приготовленным в соответствии с приложением Б. 7.2.2.4 В сосуд 3 опускают поверяемый электрод 5, электролитический ключ 7 и термометр 2. В сосуд электролитического ключа 7 опускают электрод сравнения 6 ЭСО-01. 7.2.2.5 Поверяемый электрод 5 выдерживают в сосуде 3 не менее 5 мин при температуре (25 ±0,1)°С. 7.2.2.6 Окислительно-восстановительный потенциал редокс-электрода, измеренный в буферном растворе, приготовленном из стандарт-титра СТ-ОВП-01-1, должен составлять (298 ±3) мВ при температуре (25 ±0,1)°С. 7.2.2.7 Включают вольтметр 8 и измеряют напряжение U между поверяемым редокс-электродом 5 и электродом сравнения 6. 7.2.2.8 Измеряют температуру t в сосуде электролитического ключа 7 термометром 4. 7.2.2.9 Рассчитывают значение потенциала электрода сравнения Еср при температуре t по данным свидетельства о поверке электрода сравнения. 7.2.2.10 Рассчитывают значение окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора Eh по формуле Eh = U + Ecp. 7.2.2.11 Абсолютную погрешность измерения окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора поверяемым электродом, мВ, рассчитывают по формуле ∆Eh = Eh - 298, где 298 - потенциал электрода в буферном растворе, приготовленном из стандарт-титра СТ-ОВП-01-1. 7.2.2.12 Результат измерений считают положительным, если |∆Еh| ≤ 3 мВ. 7.2.2.13 В противном случае поверяемый электрод 5 и электролитический ключ 7 тщательно промывают дистиллированной водой. После промывки процедуры по 7.2.2.2 - 7.2.2.12 повторяют. При повторном отрицательном результате электрод бракуют. 7.2.2.14 Приготовляют буферный раствор из стандарт-титра СТ-ОВП-01-2 в соответствии с приложением А. 7.2.2.15 Вводят приготовленный буферный раствор в сосуд 3 [см. рисунок В.1 (приложение В)]. Помещают сосуд 3 в термостат 1 с установленным значением температуры (25 ±0,1)°С. 7.2.2.16 Сосуд электролитического ключа 7 заполняют насыщенным раствором хлорида калия, приготовленным в соответствии с приложением Б. 7.2.2.17 В сосуд 3 опускают поверяемый электрод 5, электролитический ключ 7 и термометр 2. В сосуд электролитического ключа 7 опускают электрод сравнения 6 ЭСО-01. 7.2.2.18 Поверяемый электрод 5 выдерживают в сосуде 3 не менее 5 мин при температуре (25 ±0,1) °С. 7.2.2.19 Окислительно-восстановительный потенциал редокс-электрода, измеренный в буферном растворе, приготовленном из стандарт-титра СТ-ОВП-01-2, должен составлять (605 ±3) мВ при температуре (25 ±0,1)°С. 7.2.2.20 Включают вольтметр 8 и измеряют напряжение U между поверяемым электродом 5 и электродом сравнения 6. 7.2.2.21 Измеряют температуру t в сосуде электролитического ключа 7 термометром 4. 7.2.2.22 Рассчитывают значение потенциала электрода сравнения Eср при температуре t по данным свидетельства о поверке электрода сравнения. 7.2.2.23 Рассчитывают значение Eh по формуле Eh = U + Ecp. 7.2.2.24 Абсолютную погрешность измерения окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора поверяемым электродом, мВ, рассчитывают по формуле ∆Eh = Eh - 605, где 605 - потенциал электрода в буферном растворе, приготовленном из стандарт-титра СТ-ОВП-01-2. 7.2.2.25 Результат измерений считают положительным, если |∆Еh| ≤ 3 мВ. 7.2.2.26 В противном случае поверяемый электрод 5 и электролитический ключ 7 тщательно промывают дистиллированной водой. После промывки процедуры по 7.2.2.15 - 7.2.2.25 повторяют. При повторном отрицательном результате электрод бракуют. 7.2.2.27 Результаты поверки электрода считают положительными, если модуль абсолютной погрешности измерения окислительно-восстановительных потенциалов буферных растворов, приготовленных из стандарт-титров СТ-ОВП-01-1 и СТ-ОВП-01-2, не превышает 3 мВ. 8 Оформление результатов поверки8.1 Результаты поверки вносят в протокол. Форма протокола поверки приведена в приложении Г. 8.2 При положительных результатах поверки выдают свидетельство о поверке в соответствии с правилами [5]. При этом возможно нанесение наклейки на свидетельство о поверке или клейма на средство измерений. 8.3 При отрицательных результатах поверки выдают извещение о непригодности редокс-электрода с указанием причины согласно требованиям правил [3] или соответствующего документа, принятого (утвержденного) национальным органом по метрологии. Приложение
А
|
Тип стандарт-титра |
Химический состав стандарт-титра |
Масса веществ, входящих в состав стандарт-титра, для приготовления 1 дм3 буферного раствора, г |
Значение Eh приготовленного буферного раствора при 25°С, мВ |
СТ-ОВП-01-1 |
Дигидрофосфат калия (КН2РO4), моногидрофосфат натрия(Na2HPO4) (флакон № 1); хингидрон (С12Н10О4) (флакон № 2) |
3,388 |
298 ±3 |
3,533 |
|||
4,0 |
|||
СТ-ОВП-01-2 |
Тетраоксалат калия 2-водный [КН3(С2O4)2•2Н2O] (флакон № 1); хингидрон (С12Н10О4) (флакон № 2) |
12,610 |
605 ±3 |
4,0 |
|||
Примечание - Содержимое флакона № 1 стандарт-титра СТ-ОВП-01-1 представляет собой стандарт-титр для приготовления 1 дм3 буферного раствора рН с рН = 6,86 ±0,01 при температуре 25°С. Содержимое флакона № 1 стандарт-титра СТ-ОВП-01-2 представляет собой стандарт-титр для приготовления 1 дм3 буферного раствора рН с рН = 1,65 ±0,01 при температуре 25°С. |
А.2 Приготовление буферного раствора для воспроизведения окислительно-восстановительного потенциала
А.2.1 Буферный раствор для воспроизведения окислительно-восстановительного потенциала (далее - ОВП) - рабочий эталон 2-го разряда готовят растворением содержимого стандарт-титра в дистиллированной воде по ГОСТ 6709 (далее - вода) с удельной электропроводностью не более 5•10-4 См•м-1. При приготовлении раствора используют мерную колбу 2-го класса по ГОСТ 1770 (далее - колба). Ее вместимость устанавливают при температуре 20°С. Поэтому температура приготовляемого раствора должна быть 20°С.
Примечание - Для приготовления раствора со значением рН > 6 (т.е. из стандарт-титра СТ-ОВП-01-1) используют воду, не содержащую диоксида углерода. Для этого необходимо воду прокипятить (1 дм3 воды кипятят не менее 1 ч) и охладить до температуры от 25°С до 30°С. При подготовке стеклянной посуды не допускается использовать синтетические моющие средства.
А.2.2 Предварительно готовят буферный раствор рН.
Для этого содержимое флакона № 1 количественно переносят в колбу следующим образом:
- извлекают флакон из упаковки;
- в мерную колбу вместимостью 1 дм3 вставляют воронку;
- вскрывают флакон, высыпают содержимое полностью в колбу, промывают флакон изнутри водой до полного удаления вещества с поверхностей, промывные воды сливают в колбу.
Заполняют колбу водой примерно на две трети объема, взбалтывают до полного растворения содержимого. Заполняют колбу водой, не доводя объем воды до метки примерно на 5 - 10 см3. В течение 15 - 20 мин термостатируют колбу в жидкостном термостате при температуре 20°С.
Доводят водой объем раствора в колбе до метки, закрывают пробкой и тщательно перемешивают содержимое. Срок хранения приготовленного буферного раствора рН - 2 мес.
А.2.3 Буферный раствор ОВП готовят насыщением предварительно приготовленного буферного раствора рН хингидроном из флакона № 2.
Для этого предварительно приготовленный буферный раствор рН переносят в колбу вместимостью 2 дм3 (для облегчения встряхивания при перемешивании), вскрывают флакон № 2 с хингидроном, высыпают его в колбу с приготовленным раствором и проводят насыщение раствора в течение 2 ч при непрерывном перемешивании.
После этого раствор фильтруют и используют в течение не более 5 ч.
Примечание - Для более экономного расходования стандарт-титра СТ-ОВП-01 допускается приготовление уменьшенного количества буферного раствора ОВП. Для этого отмеряют мерным стаканом или мерным цилиндром 0,5 дм3 предварительно приготовленного буферного раствора рН и переносят его в колбу вместимостью 1 дм3. Из флакона № 2 отбирают, предварительно взвесив, 2 г хингидрона и всыпают его в налитый раствор. Проводят насыщение раствора в течение 2 ч при непрерывном перемешивании. После этого раствор фильтруют и используют в течение не более 5 ч.
А.3 Хранение буферных растворов
Буферные растворы должны быть использованы в течение 5 ч после приготовления и хранению не подлежат.
Б.1 Навеску хлорида калия (ГОСТ 4234) массой (156,5 ±0,5) г переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3.
Б.2 Наливают в колбу дистиллированную воду (ГОСТ 6709) до метки.
Б.3 Термостатируют колбу при температуре (20 ±2)°С не менее 4 ч, периодически перемешивая водную суспензию хлорида калия.
Б.4 Полученный насыщенный раствор хлорида калия используют для заполнения электролитического ключа.
Б.5 Срок хранения раствора - не более 6 мес.
1 - термостат; 2 - термометр; 3 - сосуд; 4 - термометр; 5 - поверяемый электрод; 6 - электрод сравнения; 7 - электролитический ключ с насыщенным раствором хлорида калия; 8 - прибор комбинированный цифровой Щ-300; 9 - магнитная мешалка
Рисунок В.1 - Схема установки для определения потенциала электрода в буферном растворе
Наименование организации, проводившей поверку ________________________________ |
|||
Электрод тонкослойный платиновый ЭТП-02 заводской № _________________________ |
|||
Изготовлен __________________________________________________________________ |
|||
Внешний осмотр |
|||
Наименование метрологической характеристики |
Фактическое значение |
Значение по нормативному документу, не более |
Соответствие параметру |
Электрическое сопротивление между рабочей поверхностью электрода и электрическим соединителем |
|
1 кОм |
|
Абсолютная погрешность измерения поверяемым электродом окислительно-восстановительного потенциала буферных растворов, приготовленных из стандарт-титров: |
|
|
|
- СТ-ОВП-01-1; |
|
3 мВ |
|
- СТ-ОВП-01-2 |
|
3 мВ |
|
Результаты поверки ___________________________________________________________ |
|||
Выдано свидетельство о поверке № _____________________________________________ |
|||
Поверку проводил ____________________________________________________________ |
|||
инициалы, фамилия |
|||
Дата |
[1] Рекомендации по межгосударственной стандартизации |
Государственная система обеспечения единства измерений. Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения |
[2] ASTM D 1498-07 |
Стандартный метод определения окислительно-восстановительного потенциала воды |
[3] Правила по метрологии |
Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений |
Ключевые слова: электрод, поверка, окислительно-восстановительная реакция, окислительно-восстановительный потенциал