ГОСТ Р 8.702-2010
Группа Т88.6
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственная система обеспечения единства измерений
ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ПОТЕНЦИАЛА
Методика поверки
State system for ensuring the uniformity of measurements. Measuring electrodes for oxidation-reduction potential determination (ORP). Verification procedure
ОКС 17.020
Дата введения 2011-07-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 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. N 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
1 Область применения
Настоящий 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 ссылки
В 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 определения
В 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 поверки
4.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции | Номер пункта методики поверки | Обязательность проведения операций при поверке | |
первичной | периодической | ||
1 Внешний осмотр и опробование | 7.1.1 | + | + |
2 Определение электрического сопротивления между рабочей поверхностью электрода и электрическим разъемом | 7.2.1 | + | + |
3 Определение абсолютной погрешности измерений окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора поверяемым электродом | 7.2.2 | + | + |
Примечание - Знак "+" указывает на обязательность проведения операции. | |||
5 Средства поверки
5.1 При проведении поверки должны быть применены средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2
Номер пункта методики поверки | Наименование и тип основного средства поверки, обозначение нормативного документа, основные технические характеристики средства поверки |
7.2.1 | Омметр цифровой Щ-34, диапазон измерений электрического сопротивления постоянному току от 10 Ом до 999,90 МОм; класс точности 0,05/0,01 |
7.2.2 | Прибор комбинированный цифровой Щ-300, класс точности 0,05 |
7.2.2 | Электрод сравнения хлорсеребряный ЭСО-01 - рабочий эталон рН 2-го разряда |
7.2.2 | Термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4, диапазон измерений от 0 °С до 55 °С, цена деления 0,1 °С |
7.2.2 | Термостат типа U10, рабочая температурная точка 25 °С, погрешность +0,1 °С |
7.2.2 | Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 |
7.2.2 | Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 |
7.2.2 | Стандарт-титры СТ-ОВП-01 [воспроизводимое значение (298±3) мВ для СТ-ОВП-01-1, воспроизводимое значение (605±3) мВ для СТ-ОВП-01-2] |
7.2.2 | Хлорид калия х.ч. или ос.ч. по ГОСТ 4234 |
Примечание - Допускается применять другие средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик электродов с требуемой точностью. | |
5.2 Требования безопасности
При проведении поверки должны быть соблюдены требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0.
6 Условия поверки и подготовка к ней
6.1 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 поверки
7.1 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
7.2.1 Определение электрического сопротивления между рабочей поверхностью электрода и электрическим разъемом
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 Определение абсолютной погрешности измерений окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора поверяемым электродом
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 между поверяемым редокс-электродом 5 и электродом сравнения 6.
7.2.2.8 Измеряют температуру в сосуде электролитического ключа 7 термометром 4.
7.2.2.9 Рассчитывают значение потенциала электрода сравнения при температуре по данным свидетельства о поверке электрода сравнения.
7.2.2.10 Рассчитывают значение окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора по формуле
.
7.2.2.11 Абсолютную погрешность измерения окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора поверяемым электродом, мВ, рассчитывают по формуле
,
где 298 - потенциал электрода в буферном растворе, приготовленном из стандарт-титра СТ-ОВП-01-1.
7.2.2.12 Результат измерений считают положительным, если 
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 между поверяемым электродом 5 и электродом сравнения 6.
7.2.2.21 Измеряют температуру в сосуде электролитического ключа 7 термометром 4.
7.2.2.22 Рассчитывают значение потенциала электрода сравнения при температуре по данным свидетельства о поверке электрода сравнения.
7.2.2.23 Рассчитывают значение по формуле
.
7.2.2.24 Абсолютную погрешность измерения окислительно-восстановительного потенциала буферного раствора поверяемым электродом, мВ, рассчитывают по формуле
,
где 605 - потенциал электрода в буферном растворе, приготовленном из стандарт-титра СТ-ОВП-01-2.
7.2.2.25 Результат измерений считают положительным, если 
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 поверки
8.1 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
(обязательное)
Инструкция по приготовлению буферных растворов для воспроизведения окислительно-восстановительного потенциала из стандарт-титров СТ-ОВП-01
А.1 Характеристики стандарт-титров
Стандарт-титры СТ-ОВП-01 выпускают двух типов: СТ-ОВП-01-1 и СТ-ОВП-01-2. Их характеристики приведены в таблице А.1.
Таблица А.1
Тип стандарт-титра | Химический состав стандарт-титра | Масса веществ, входящих в состав стандарт-титра, для приготовления 1 дм буферного раствора, г | Значение приготовленного буферного раствора при 25 °С, мВ |
СТ-ОВП-01-1 | Дигидрофосфат калия (KHPO), | 3,388 | 298±3 |
моногидрофосфат натрия (NaHPO) (флакон N 1); | 3,533 | ||
хингидрон (СHO) (флакон N 2) |
| ||
СТ-ОВП-01-2 | Тетраоксалат калия 2-водный [KH(СO)·2НО] (флакон N 1); | 12,610 | 605±3 |
хингидрон (СHO) (флакон N 2) | 4,0 | ||
Примечание - Содержимое флакона N 1 стандарт-титра СТ-ОВП-01-1 представляет собой стандарт-титр для приготовления 1 дм буферного раствора рН с рН=6,86±0,01 при температуре 25 °С. Содержимое флакона N 1 стандарт-титра СТ-ОВП-01-2 представляет собой стандарт-титр для приготовления 1 дм 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 См·м. 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 дм 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 N 1 количественно переносят в колбу следующим образом:
- извлекают флакон из упаковки;
- в мерную колбу вместимостью 1 дм 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 см. 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 N 2.
Для этого предварительно приготовленный буферный раствор рН переносят в колбу вместимостью 2 дм (для облегчения встряхивания при перемешивании), вскрывают флакон N 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 дм предварительно приготовленного буферного раствора рН и переносят его в колбу вместимостью 1 дм. Из флакона N 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.
Приложение Б
(обязательное)
Инструкция по приготовлению насыщенного раствора хлорида калия
Б.1 Навеску хлорида калия (ГОСТ 4234) массой (156,5±0,5) г переносят в мерную колбу вместимостью 500 см.
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.
Приложение В
(обязательное)
Схема установки для измерения окислительно-восстановительного потенциала электрода
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
Приложение Г
(рекомендуемое)
Протокол поверки N | |||||
Наименование организации, проводившей поверку | |||||
Электрод тонкослойный платиновый ЭТП-02 заводской N | |||||
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 N | |||
Поверку проводил | |||
инициалы, фамилия | |||
Дата | |||
Библиография
[1] | Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 51-2002 | Государственная система обеспечения единства измерений. Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения |
[2] | АSТМ D 1498-07 | Стандартный метод определения окислительно-восстановительного потенциала воды |
[3] | Правила по метрологии | Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений |
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2010