DIN 38408-3-2011 German standard methods for the examination of water waste water and sludge - Gaseous components (group G) - Part 3 Determination of ozone (G 3)《德国对水 废水和淤泥检验的标准方法 .pdf

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1、April 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.060.50!$mz“1745787www.din.deDDIN 38408-3Deu

2、tsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- undSchlammuntersuchung Gasfrmige Bestandteile (Gruppe G) Teil 3: Bestimmung von Ozon (G 3)German standard methods for the examination of water, waste water and sludge Gaseous components (group G) Part 3: Determination of ozone (G 3)Mthodes normalises al

3、lemandes pour lanalyse des eaux, des eaux rsiduaires et desboues Composants gazeux (groupe G) Partie 3: Dosage du lozone (G 3)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 38408-3:1993-11www.beuth.deGesamtumfang 22 SeitenDIN 38408-3:2011-04 Inhalt Seite Vorwort . 3 Einle

4、itung 4 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen. 4 3 Bestimmung durch iodometrische Titration 5 3.1 Allgemeines. 5 3.2 Grundlage des Verfahrens. 5 3.3 Strungen 5 3.4 Bezeichnung 5 3.5 Reagenzien 5 3.6 Gerte. 6 3.7 Probenahme 6 3.8 Durchfhrung 7 3.9 Auswertung . 8 3.10 Angabe der Ergebnisse 8

5、3.11 Analysenbericht 8 4 Photometrische Bestimmung mittels N,N-Diethyl-p-phenylendiamin (DPD) . 9 4.1 Allgemeines. 9 4.2 Grundlage des Verfahrens. 9 4.3 Strungen 9 4.4 Bezeichnung 9 4.5 Reagenzien 9 4.6 Gerte. 10 4.7 Probenahme 10 4.8 Durchfhrung 10 4.9 Aufstellen einer Bezugskurve . 11 4.10 Auswert

6、ung . 13 4.11 Angabe der Ergebnisse 13 4.12 Analysenbericht 13 5 Photometrische Bestimmung mittels lndigotrisulfonat 14 5.1 Allgemeines. 14 5.2 Grundlage des Verfahrens. 14 5.3 Strungen 14 5.4 Bezeichnung 14 5.5 Reagenzien 14 5.6 Gerte. 15 5.7 Probenahme 15 5.8 Durchfhrung 16 5.9 Blindwertbestimmung

7、 17 5.10 Kalibrierung. 17 5.11 Auswertung . 19 5.12 Angabe der Ergebnisse 20 5.13 Analysenbericht 20 Anhang A (informativ) Erluterungen 21 Literaturhinweise . 22 Bilder Bild 1 Probenahmegef 2. 7 Tabellen Tabelle 1 Ansetzen von Bezugslsungen 12 Tabelle 2 Volumina der Reagenzlsungen . 16 2 DIN 38408-3

8、:2011-04 Vorwort Das zustndige deutsche Gremium ist der NA 119-01-03 AA Wasseruntersuchung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW). Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglic

9、hen Patentrechte zu identifizieren. Diese Norm wurde gemeinsam mit der Wasserchemischen Gesellschaft eine Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker aufgestellt (siehe Anhang A). Es ist erforderlich, bei den Untersuchungen nach dieser Norm Fachleute oder Facheinrichtungen einzuschalten und be

10、stehende Sicherheitsvorschriften zu beachten. Bei Anwendung der Norm ist im Einzelfall je nach Aufgabenstellung zu prfen, ob und inwieweit die Festlegung zustzlicher Randbedingungen erforderlich ist. Zu DIN 38408 Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Gasfrmige Bes

11、tandteile (Gruppe G)“ gehren weitere Teile. Eine bersicht der Gruppen A bis T der Deutschen Einheitsverfahren“ enthlt Anhang A. WARNUNG Anwender dieser Norm sollten mit der blichen Laborpraxis vertraut sein. Diese Norm gibt nicht vor, alle unter Umstnden mit der Anwendung des Verfahrens verbundenen

12、Sicherheitsaspekte anzusprechen. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders, angemessene Sicherheits- und Schutzmanahmen zu treffen und sicherzustellen, dass diese mit nationalen Festlegungen bereinstimmen. nderungen Gegenber DIN 38408-3:1993-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) die folgend

13、en Fehler wurden korrigiert: die Mengenangabe zur Herstellung der Kaliumiodid-Pufferlsung in 3.5.3 betrgt 20 g Kaliumiodid, die Angabe der Chemikalie in 4.5.6 lod-Stammlsung, c(I2) = 0,05 mol/l, die Angabe der Chemikalie in 4.5.7 lod-Standardlsung, c(I2) 0,002 5 mol/l, die Mengenangabe zur Herstellu

14、ng der lod-Standardlsung in 4.5.7 betrgt 5 ml lod-Stammlsung; b) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 38408-3: 1993-11 3 DIN 38408-3:2011-04 Einleitung Ozon wird vornehmlich bei der Aufbereitung von Wasser zu Trink- und Schwimmbeckenwasser eingesetzt. Dabei ist eine genaue Ke

15、nntnis der Ozon-Konzentration im Wasser erforderlich. Durch Umsetzung mit oxidierbaren Stoffen und durch autokatalytischen Zerfall nimmt die Ozon-Konzentration im Wasser mit der Zeit ab, daher wird die Wasserprobe unmittelbar nach der Probenahme untersucht. 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt Verfah

16、ren zur Bestimmung von Ozon in Wasser fest. Die iodometrische Ozonbestimmung (siehe Abschnitt 3) gilt fr die Bestimmung von hheren Ozon-Konzentrationen. Fr die Bestimmung von Ozon in niedrigen Konzentrationsbereichen stehen zwei photometrische Verfahren zur Verfgung. Die Bestimmung mittels N,N-Dieth

17、yl-p-phenylendiamin (DPD) (siehe Abschnitt 4) beruht auf einer Farbbildungsreaktion, die durch im Wasser vorliegende oder bei der Ozonung entstehende Oxidationsmittel gestrt werden kann. Diese Strungen sind bei der Bestimmung mithilfe von Indigotrisulfonat (siehe Abschnitt 5) leichter zu eliminieren

18、. Zur Vergleichbarkeit der Verfahren siehe 1. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommen

19、en Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 38402-51, Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Allgemeine Angaben (Gruppe A) Kalibrierung von Analysenverfahren, Auswertung von Analysen-ergebnissen und lineare Kalibrierfunktionen fr die Bestimmung von Verfahrens

20、kenngren (A 51) DIN 58963-2, Kvetten fr photometrische Messungen Przisions-Rechteckkvetten Mae, Anforderungen DIN EN ISO 385, Laborgerte aus Glas Bretten DIN EN ISO 648, Laborgerte aus Glas Vollpipetten DIN EN ISO 835, Laborgerte aus Glas Messpipetten DIN EN ISO 1042, Laborgerte aus Glas Mekolben DI

21、N EN ISO 4788, Laborgerte aus Glas Messzylinder und Mischzylinder DIN ISO 1773, Laborgerte aus Glas Erlenmeyer-, Rund- und Stehkolben, enghalsig 4 DIN 38408-3:2011-04 3 Bestimmung durch iodometrische Titration 3.1 Allgemeines Das Verfahren legt die Bestimmung von Ozon im Konzentrationsbereich von 0,

22、1 mg/l bis 25 mg/l fest. Bei hheren Ozon-Konzentrationen wird eine entsprechend hher konzentrierte Kaliumiodid-Lsung eingesetzt. 3.2 Grundlage des Verfahrens lodid wird durch Ozon zu Iod oxidiert, das mit Strke eine blaue Einlagerungsverbindung bildet, die durch Titration mit Natriumthiosulfat-Lsung

23、 entfrbt wird. Aus dem Verbrauch an Natriumthiosulfat-Lsung wird die Konzentration an Ozon in der Wasserprobe ermittelt. 3.3 Strungen Die Bestimmung wird durch alle im Wasser vorliegenden Oxidationsmittel gestrt, die Iodid zu Iod oxidieren, z. B. Chlor, Brom, hherwertige Manganverbindungen, Wasserst

24、offperoxid und organische Peroxide. Bei Wssern mit hohen Anteilen an organischen Verbindungen knnen bei der Ozonung organische Peroxide und Wasserstoffperoxid entstehen. Bei Wssern, die fr die Trinkwassergewinnung herangezogen werden, ist dieser Effekt blicherweise vernachlssigbar. Die Strungen durc

25、h oxidierende Manganverbindungen knnen durch eine Differenzmessung eliminiert werden (siehe 3.8.1 und 3.8.2). 3.4 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur Bestimmung von Ozon (G 3) mittels lodometrie (1): Verfahren DIN 38408 G 3 - 1 3.5 Reagenzien 3.5.1 Allgemeines Als Chemikalien ausschlielich so

26、lche des Reinheitsgrades zur Analyse“ verwenden. 3.5.2 Wasser, destilliertes oder Wasser gleichen Reinheitsgrades. 3.5.3 Kaliumiodid-Pufferlsung 20 g Kaliumiodid, KI, 7,3 g Dinatriumhydrogenphosphatdihydrat, Na2HPO4 2 H2O, und 3,5 g Kaliumdi-hydrogenphosphat, KH2PO4, in einem 1 000-ml-Messkolben in

27、Wasser lsen. Die Lsung mit Wasser bis zur Marke auffllen. 3.5.4 Natriumthiosulfat-Lsung, c(Na2S2O3) = 0,01 mol/l. 3.5.5 Schwefelsure, verdnnt 25 ml Schwefelsure, (H2SO4) = 1,84 g/ml, unter Khlen vorsichtig zu 75 ml Wasser geben und gut mischen. 5 DIN 38408-3:2011-04 3.5.6 Strkelsung 3 g Strke in 600

28、 ml Wasser geben und unter Erhitzen lsen. 3.5.7 Glycin-Lsung, zur Messung in Gegenwart oxidierender Manganverbindungen. 7 g Glycin, C2H5NO2, in einem 100-ml-Messkolben in Wasser lsen. Mit Wasser bis zur Marke auffllen. 3.6 Gerte 3.6.1 Allgemeines Die Glasgerte mssen ozonzehrungsfrei sein. Hierzu die

29、 Gerte mit Wasser fllen; ozonhaltiges Gas 20 min hindurchleiten und die Gerte anschlieend im Trockenschrank trocknen. 3.6.2 Messkolben, Nennvolumen 500 ml und 1 000 ml, z. B. Messkolben ISO 1042 A1 000 C. 3.6.3 Messzylinder, Nennvolumen 100 ml, z. B. Messzylinder nach DIN EN ISO 4788. 3.6.4 Vollpipe

30、tten, Nennvolumen 1 ml, 25 ml und 100 ml, z. B. Pipette der Klasse AS mit Wartezeit nach DIN EN ISO 648. 3.6.5 Erlenmeyerkolben, Nennvolumen 1 000 ml, z. B. Kolben nach DIN ISO 1773. 3.6.6 Magnetrhrer mit Rhrstab, PTFE-ummantelt (PTFE Polytetrafluorethen). 3.6.7 Brette, z. B. Brette der Klasse A ohn

31、e Wartezeit nach DIN EN ISO 385. 3.7 Probenahme Bei der Probenahme Ozonverluste durch Ausgasung vermeiden. Daher das zu untersuchende Wasser unmittelbar zu einer vorgelegten Kaliumiodid-Pufferlsung (3.5.3) geben. ANMERKUNG Insbesondere bei gasbersttigten Wssern und Probenahme aus offenen Behltern so

32、llte eine Apparatur, z. B. nach Bild 1, verwendet werden, deren Konstruktion Ozonverluste durch Ausgasen zuverlssig ausschliet. Bei einer zu erwartenden Massenkonzentration an Ozon zwischen 0,1 mg/l und 1 mg/l 100 ml Kaliumiodid-Pufferlsung (3.5.3) in einem 1 000-ml-Messkolben vorlegen und mit der z

33、u untersuchenden Wasserprobe bis zur Marke auffllen. Bei einer erwarteten Massenkonzentration an Ozon von 1 mg/l ebenso verfahren, jedoch einen 500-ml-Messkolben verwenden. 6 DIN 38408-3:2011-04 7 Legende 1 austauschbarer, graduierter Glaskrper mit NS-Schliffen 2 Fhrungsstange aus nicht rostendem St

34、ahl 3 Fhrungs-/Dichtungsstopfen aus PTFE 4 Einfll- und Splstutzen 5 Dreiwege-Ein- und Auslauf 6 gepufferte Kaliumiodid-Lsung7 Auslauf 8 Einlauf 9 Probenahmegestell a Splen b Fllen c Leeren Bild 1 Probenahmegef 2 3.8 Durchfhrung 3.8.1 Durchfhrung bei Abwesenheit von Manganverbindungen Die nach 3.7 vo

35、rbereiteten Analysenlsungen in einen 1 000-ml-Erlenmeyerkolben berfhren, das Probenahmegef mit Wasser (nach 3.5.2) nachsplen und mit 25 ml Schwefelsure (3.5.5) versetzen. Die Lsung unter Rhren mit dem Magnetrhrer mit der Natriumthiosulfat-Lsung (3.5.4) bis zur hellgelben Frbung titrieren. 1 ml Strke

36、lsung (3.5.6) hinzufgen und die nun blauviolett gefrbte Lsung bis zu ihrer Entfrbung austitrieren (V1). 3.8.2 Durchfhrung in Gegenwart von Manganverbindungen Eine nach 3.7 vorbereitete Wasserprobe nach 3.8.1 behandeln und titrieren. Eine weitere nach 3.7 vorbereitete Wasserprobe nach 3.8.1, erster A

37、bsatz, behandeln, mit 1 ml Glycin-Lsung (3.5.7) versetzen und wie in 3.8.1 beschrieben weiter verfahren (V2). ANMERKUNG Ohne entsprechende Korrektur tuschen 0,1 mg/l Manganverbindungen etwa 0,08 mg/l Ozon vor. DIN 38408-3:2011-04 3.9 Auswertung Die Massenkonzentration an Ozon nach Gleichung (1) ermi

38、tteln: P21)(VFfVV = (1) Dabei ist die Massenkonzentration an Ozon in der Wasserprobe, in Milligramm je Liter (mg/l); V1das Volumen der nach 3.8.1 zugegebenen Natriumthiosulfat-Lsung, in Milliliter (ml); V2das Volumen der nach 3.8.2 zugegebenen Natriumthiosulfat-Lsung, in Milliliter (ml); f der quiva

39、lenzfaktor der Natriumthiosulfat-Lsung: f = 0,24 mg/l; F der Umrechnungsfaktor, hier F = 1 000; VPdas Volumen der Wasserprobe, in Milliliter (ml). 3.10 Angabe der Ergebnisse Die bei der Anwendung dieser Norm erhaltenen Analysenergebnisse sind mit einer Messunsicherheit behaftet, die bei der Interpre

40、tation der Ergebnisse zu bercksichtigen ist. Der Leitfaden zur Abschtzung der Messunsicherheit aus Validierungsdaten“ (DEV A0-4) beschreibt Verfahren zur Abschtzung der Messunsicherheit. Diese wird vorzugsweise als erweiterte Messunsicherheit angegeben. Dazu wird die ermittelte kombinierte Standardu

41、nsicherheit - ausgedrckt als Standardabweichung oder Variationskoeffizient - mit einem Erweiterungsfaktor von 2 multipliziert. Dies entspricht einem Vertrauensniveau von etwa 95 %. ANMERKUNG Die Messunsicherheit ist konzentrations- und matrixabhngig und im unteren Anwendungsbereich des Verfahrens am

42、 grten. Die Massenkonzentration an Ozon auf 0,1 mg/l gerundet angeben. BEISPIEL Ozon (O3) 2,5 mg/l 3.11 Analysenbericht Der Analysenbericht muss die folgenden Angaben enthalten: a) Hinweis auf diese Norm (DIN 38408-3); b) Identitt der Probe; c) Probenahme, -transport und -vorbereitung; d) Angabe der

43、 Ergebnisse nach 3.10; e) jede Abweichung von diesem Verfahren und Angabe aller Umstnde, die gegebenenfalls das Ergebnis beeinflusst haben knnen. 8 DIN 38408-3:2011-04 4 Photometrische Bestimmung mittels N,N-Diethyl-p-phenylendiamin (DPD) 4.1 Allgemeines Das Verfahren legt die Bestimmung von Ozon im

44、 Konzentrationsbereich von 0,02 mg/l bis 2,5 mg/l fest. Das Verfahren eignet sich besonders fr Wsser mit niedriger organischer Belastung. Darauf achten, dass nach Zugabe aller Reagenzien ein pH-Wert von 6 eingehalten wird. 4.2 Grundlage des Verfahrens Ozon oxidiert lodid zu lod, das mit N,N-Diethyl-

45、p-phenylendiamin (DPD) unter Bildung eines roten Farbstoffes reagiert. Die Extinktion wird bei einem pH-Wert von 6 und einer Wellenlnge von 510 nm gemessen. 4.3 Strungen Siehe 3.3. 4.4 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur photometrischen Bestimmung von Ozon (G 3) mittels N,N-Diethyl-p-phenylen

46、diamin (2): Verfahren DIN 38408 G 3 - 2 4.5 Reagenzien 4.5.1 Allgemeines Als Chemikalien ausschlielich solche des Reinheitsgrades zur Analyse“ verwenden. 4.5.2 Wasser, destilliertes oder Wasser gleichen Reinheitsgrades. 4.5.3 Kaliumiodid-Pufferlsung 20 g Kaliumiodid, Kl, 7,3 g Dinatriumhydrogenphosp

47、hatdihydrat, Na2HPO4 2 H2O, und 3,5 g Kaliumdi-hydrogenphosphat, KH2PO4, in einem 1 000-ml-Messkolben in Wasser lsen. Die Lsung mit Wasser bis zur Marke auffllen. 4.5.4 Glycin-Lsung Nach 3.5.7. 4.5.5 DPD-Reagenzlsung 38 ml Schwefelsure, c(H2SO4) = 1 mol/l, in einen 100-ml-Messkolben geben. 1,5 g N,N

48、-Diethyl-p-phenylendiaminsulfat (DPD-Sulfat), C10H18N2O4S, hinzufgen. Mit Wasser bis zur Marke auffllen. Die Reagenzlsung im Dunkeln im Khlschrank aufbewahren. Verfrbt sich die Lsung, so ist sie nicht mehr brauchbar. 9 DIN 38408-3:2011-04 4.5.6 lod-Stammlsung, c(I2) = 0,05 mol/l 12,69 g lod in einem 1 000-ml-Messkolben in Wasser (4.5.2) lsen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. Die Lsung ist im Handel erhltlich. 4.5.7 lod-Standardlsung, c(I2) 0,002 5 mol/l 5 ml lod-Stammlsung (4.5.6) in einen 100-ml-Messkolben pipettieren und mit Wasser (4.5.2) bis zur Marke