🔬 Mangan ve vodě

Fyzikální chemie ISO 6333

Ve zkratce

Spektrometrické stanovení celkového manganu (rozpuštěného, nerozpuštěného a organicky vázaného) v povrchových vodách a v pitné vodě s formaldoximem. Zkouška se provádí podle normy ISO 6333:1986; Rozsah: 0,01–5 mg/l; vyšší koncentrace po zředění (kap. 1). Postup zahrnuje 8 kroků; oblasti použití: Voda k lidské spotřebě — mangan 50 µg/l (Dz.U. 2026 pol. 748), Povrchové vody (kap. 1), Celkový mangan, včetně nerozpuštěného a organicky vázaného — po předúpravě (bod 6.2).

Na první pohled

  • Norma: ISO 6333:1986
  • Kategorie: Fyzikální chemie
  • Kroky postupu: 8
  • Rozsah: 0,01–5 mg/l; vyšší koncentrace po zředění (kap. 1)
  • Vlnová délka: cca 450 nm; měření proti vodě
  • Kyvety: 100 mm pro rozsah 0–0,5 mg/l, 10 mm pro rozsah 0–5 mg/l

Přehled

STAV (k 29.10.2026). ISO 6333:1986 — v katalogu ISO platná, bez novějšího vydání nebo návrhu. Norma nebyla převzata do polských norem — v katalogu polských norem není norma s číslem ISO 6333; polský název je pracovním překladem. Nařízení o odpadních vodách (Dz.U. 2019 pol. 1311) a o monitoringu vod (Dz.U. 2021 pol. 1576) tuto normu necitují.

ROZSAH (kap. 1). Celkový mangan — rozpuštěný, nerozpuštěný a organicky vázaný — v povrchových vodách a v pitné vodě, v koncentracích 0,01–5 mg/l; vyšší koncentrace po vhodném zředění vzorku. Metoda není vhodná pro silně znečištěné vody, jako jsou průmyslové odpadní vody.

MANGAN VE VODĚ. Ve vodě obsahující kyslík se většina manganu vyskytuje v nerozpuštěných formách, často vázaných na mikroorganismy, a v komplexech, např. s huminovými kyselinami; v anoxické nebo silně kyselé vodě je veškerý mangan rozpuštěný (úvod normy). V podzemních vodách převažují sloučeniny manganu(II); v podzemních vodách v Polsku bylo zjištěno 0,01–4,08 g Mn/m³. Mangan ve vodovodní vodě neohrožuje zdraví, ale způsobuje černé usazeniny a skvrny.

RUŠIVÉ VLIVY (kap. 8). Železo(II) tvoří s formaldoximem fialový komplex. Přídavek EDTA a roztoku chloridu hydroxylamonia s amoniakem tento vliv snižuje, nejúčinnější je ale přidat stálé, známé množství železa(II) (síranu amonno-železnatého) do každého kalibračního roztoku, slepého pokusu a zkoušeného roztoku. Kobalt 1 mg/l dává odezvu rovnou 40 µg/l manganu. Za přítomnosti vápníku snižují výsledek orthofosforečnany nad 2 mg P/l a vápník a hořčík celkem nad 300 mg/l jej zvyšují. Zákal po vytvoření komplexu se před měřením absorbance odstraní odstředěním.

PRECIZNOST (bod 7.2, mezilaboratorní zkouška z roku 1982, po 30 výsledcích). Např. 0,050 mg/l — průměr 0,049 mg/l, směrodatná odchylka 0,0035 mg/l; 1,000 mg/l — 1,01 a 0,04 mg/l (laboratoř A) a 1,001 a 0,0091 mg/l (laboratoř B); 4,000 mg/l — 4,02 a 0,047 mg/l (A) a 4,198 a 0,1333 mg/l (B).

PŘEDPISY. Voda k lidské spotřebě: mangan 50 µg/l (nařízení ministra zdravotnictví ze dne 22. května 2026, Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část C tab. 2 poř. č. 5); nejistota měření do 30 % parametrické hodnoty (příl. č. 4 část B).

Princip metody

K podílu vzorku se přidá roztok formaldoximu; mangan tvoří oranžovočervený komplex, jehož absorbance se měří při cca 450 nm — v absorpčním maximu (molární absorpční koeficient 11 × 10³ l/(mol·cm)). Komplex je stálý v rozsahu pH 9,5–10,5, intenzita zbarvení je úměrná množství manganu a závislost absorbance na koncentraci — lineární do 5 mg/l. Nerozpuštěný nebo organicky vázaný mangan vyžaduje předúpravu, která jej převede na formy reagující s formaldoximem — oxidaci peroxodisíranem (kap. 2, bod 6.2).

Použití

Klíčové parametry

ParametrHodnota
Rozsah0,01–5 mg/l; vyšší koncentrace po zředění (kap. 1)
Vlnová délkacca 450 nm; měření proti vodě
Kyvety100 mm pro rozsah 0–0,5 mg/l, 10 mm pro rozsah 0–5 mg/l
pH stálosti komplexu9,5–10,5
Doba5–10 min po přidání NaOH, poté nejméně 1 h po roztoku chloridu hydroxylamonia s amoniakem; měření 1–4 h po vývoji zbarvení
Podíl50 ml vzorku okyseleného na pH cca 1 (ne nižší), s méně než 0,25 mg manganu

Norma

Označení normy
ISO 6333:1986
Název (PL)
Jakość wody — Oznaczanie manganu — Metoda spektrometryczna z formaldoksymem
Název (EN)
Water quality — Determination of manganese — Formaldoxime spectrometric method

Postup krok za krokem

  1. Odběr a konzervace

    Nádoba z polyethylenu, PVC nebo skla; vzorek okyselit kyselinou sírovou 3 mol/l na pH cca 1, ale ne nižší — omezuje to adsorpci manganu na stěnách a pomáhá rozpustit koloidní a nerozpuštěné formy (kap. 5).

  2. Podíl ke zkoušení

    50 ml okyseleného vzorku nebo přesně odměřený menší objem zředěný na 50 ml, obsahující méně než 0,25 mg manganu (bod 6.1).

  3. Předúprava

    Je-li přítomen organicky vázaný nebo nerozpuštěný mangan, přidat k podílu (225 ± 25) mg oxidačního činidla a: a) autoklávovat 30 min v lahvi, ochladit a přidat cca 0,5 g siřičitanu sodného, nebo b) vařit cca 40 min v kuželové baňce nebo kádince 100 ml, ochladit, převést do odměrné baňky 50 ml, doplnit a přidat cca 0,5 g siřičitanu sodného. Při huminových kyselinách je lepší autoklávování; vzorek po úpravě lze uchovat do dalšího dne. Úprava ničí zákal a barvu; ukazuje-li zkušenost, že není potřeba (např. ve většině případů u pitné vody), lze ji vynechat (bod 6.2).

  4. Vývoj zbarvení

    Přidat 1 ml roztoku síranu amonno-železnatého a 2 ml roztoku EDTA, promíchat, přidat 1 ml roztoku formaldoximu a ihned 2 ml roztoku hydroxidu sodného (2,5 ml, byl-li vzorek předupraven). Důkladně promíchat, nechat stát 5–10 min, poté za míchání přidat 3 ml roztoku chloridu hydroxylamonia s amoniakem a nechat stát nejméně 1 h (bod 6.4.2, 6.5.1).

  5. Měření

    Mezi 1 a 4 h po vývoji zbarvení změřit absorbanci při 450 nm proti vodě; kyvety 100 mm pro rozsah 0–0,5 mg/l, 10 mm pro rozsah 0–5 mg/l (bod 6.4.3, 6.5.2).

  6. Slepý pokus

    Souběžně, s 50 ml vody místo podílu; liší-li se jeho absorbance zřetelně od extrapolované absorbance nulového roztoku, je třeba zjistit příčinu (bod 6.3).

  7. Kalibrace

    Rozsah A (0–0,5 mg/l): 5 ml standardního roztoku zředit na 1000 ml, z toho 0, 10, 20, 30 a 40 ml do baněk 50 ml — 0; 0,1; 0,2; 0,3 a 0,4 mg/l. Rozsah B (0–5 mg/l): 50 ml standardního roztoku na 1000 ml a stejné objemy — 0, 1, 2, 3 a 4 mg/l. Zbarvení se vyvolá jako v kroku 4. Graf musí být lineární; kalibrační faktor f je převrácená hodnota směrnice (lze jej vypočítat regresí) a průsečík s osou pořadnic je extrapolovaná absorbance nulového roztoku. Graf se pravidelně ověřuje, zejména u nových činidel (bod 6.4).

  8. Výpočet

    ρMn = f · (A₁ − A₀) · g mg/l, kde A₁ — absorbance zkoušeného roztoku, A₀ — extrapolovaná absorbance nulového roztoku, g = V₁ / V₂ (50 ml / objem odebrané části vzorku); zohlední se objem kyseliny přidané ke vzorku. Výsledek s přesností 0,01 mg/l v rozsahu 0,01–1 mg/l a 0,1 mg/l nad 1 mg/l (kap. 7).

Potřebné vybavení a přístroje

VybaveníPříkladOrientační cena
Spektrometrse spojitou (hranol, mřížka) nebo skokovou (úzkopásmový filtr) změnou vlnové délky, pro měření při cca 450 nm; kyvety o optické dráze do 100 mm (koncentrace pod 0,3 mg/l) a 10 mm (nad 0,3 mg/l) (bod 4.1)—
Skleněné lahve 100 mlse zabroušenými zátkami a kovovými sponami nebo se šroubovými uzávěry z nebarveného plastu, odolné vůči autoklávování (bod 4.2)—
Autokláv nebo tlakový hrnecudržující teplotu 120 °C a tlak 200 kPa (bod 4.3)—
Sklo a nádobymyté kyselinou chlorovodíkovou cca 1 mol/l a oplachované vodou; vzorkovnice z polyethylenu, PVC nebo skla (kap. 4–5)—
Odměrné baňky 50 ml a 1000 ml, pipetypro zkoušený podíl a kalibrační roztoky (bod 6.4)—

Činidla, živné půdy a spotřební materiál

ČinidloCASPodrobnosti
Oxidační činidlo—peroxodisíran draselný K₂S₂O₈ nebo peroxodisíran sodný Na₂S₂O₈ (bod 3.1)
Siřičitan sodný bezvodý7757-83-7cca 0,5 g po oxidaci — redukuje oxidující látky (bod 3.2)
Roztok EDTA (tetrasodná sůl), c = 0,24 mol/l—90 g dihydrátu disodné soli EDTA a 19 g NaOH rozpustit ve vodě a zředit na 1000 ml; alternativně 109 g tetrahydrátu nebo 100 g dihydrátu tetrasodné soli EDTA (bod 3.3)
Roztok formaldoximu—10 g chloridu hydroxylamonia rozpustit v cca 50 ml vody, přidat 5 ml roztoku formaldehydu 35 % (m/m) (ρ = 1,08 g/ml) a zředit na 100 ml; lahev držet na tmavém a chladném místě; stálý nejméně měsíc (bod 3.4)
Roztok chloridu hydroxylamonia s amoniakem—stejné objemy roztoku chloridu hydroxylamonia 6 mol/l (42 g na 100 ml) a roztoku amoniaku 4,7 mol/l (70 ml koncentrovaného amoniaku, ρ = 0,91 g/ml, na 200 ml) (bod 3.5)
Hexahydrát síranu amonno-železnatého, roztok 700 mg/l—700 mg rozpustit ve vodě, přidat 1 ml kyseliny sírové 3 mol/l a zředit na 1000 ml (bod 3.6)
Kyselina sírová, c(H₂SO₄) = 3 mol/l7664-93-9170 ml koncentrované kyseliny (ρ = 1,84 g/ml) opatrně do 750 ml vody, po ochlazení zředit na 1000 ml; dostupná komerčně (bod 3.6.1)
Hydroxid sodný, c(NaOH) = 4 mol/l1310-73-2160 g NaOH rozpustit ve vodě a zředit na 1000 ml (bod 3.7)
Standardní roztok manganu, 100 mg/l—308 mg monohydrátu síranu manganatého rozpustit ve vodě v baňce 1000 ml, přidat 10 ml kyseliny sírové 3 mol/l, doplnit; 1 ml obsahuje 0,1 mg Mn; lze používat komerční roztoky (bod 3.8)
Voda—deionizovaná nebo destilovaná v celoskleněné aparatuře, s co nejnižším obsahem manganu (kap. 3)

Bezpečnost a ochrana zdraví při práci (BOZP)

Časté dotazy

Která norma tuto zkoušku popisuje?

Zkouška se provádí podle normy ISO 6333:1986 — „Water quality — Determination of manganese — Formaldoxime spectrometric method“.

Jak tato metoda funguje?

K podílu vzorku se přidá roztok formaldoximu; mangan tvoří oranžovočervený komplex, jehož absorbance se měří při cca 450 nm — v absorpčním maximu (molární absorpční koeficient 11 × 10³ l/(mol·cm)). Komplex je stálý v rozsahu pH 9,5–10,5, intenzita zbarvení je úměrná množství manganu a závislost absorbance na koncentraci — lineární do 5 mg/l.

Jaký je rozsah měření a přesnost?

Rozsah: 0,01–5 mg/l; vyšší koncentrace po zředění (kap. 1); Vlnová délka: cca 450 nm; měření proti vodě; Kyvety: 100 mm pro rozsah 0–0,5 mg/l, 10 mm pro rozsah 0–5 mg/l; pH stálosti komplexu: 9,5–10,5.

Jak dlouho zkouška trvá?

Postup zahrnuje 8 kroků. Norma neuvádí dobu trvání u každé etapy — rozhoduje vlastní postup laboratoře.

Jaké vybavení je potřeba?

Spektrometr, Skleněné lahve 100 ml, Autokláv nebo tlakový hrnec, Sklo a nádoby, Odměrné baňky 50 ml a 1000 ml, pipety.

Kde se tato zkouška používá?

Voda k lidské spotřebě — mangan 50 µg/l (Dz.U. 2026 pol. 748); Povrchové vody (kap. 1); Celkový mangan, včetně nerozpuštěného a organicky vázaného — po předúpravě (bod 6.2); Ne pro silně znečištěné vody, např. průmyslové odpadní vody (kap. 1).

Jaká bezpečnostní opatření platí?

Roztok formaldoximu, roztok chloridu hydroxylamonia 6 mol/l a jeho směs s amoniakem představují zvláštní nebezpečí — práce s nimi se provádějí v digestoři (upozornění v kap. 3); Zabránit požití a vdechování par, chránit ruce, oči a obličej — rukavice a brýle jsou povinné, zasaženou kůži ihned omýt; vdechování par formaldehydu a formaldoximu způsobuje silné podráždění a otok horních cest dýchacích (kap. 3); Při okyselování vzorků se mohou uvolňovat toxické plyny (kap. 5).

Která laboratoř může tuto zkoušku provést?

Zkoušku provádějí laboratoře akreditované podle ISO/IEC 17025. Na LabCoda je najdete podle označení normy ISO 6333.

🔍 Najít laboratoř, která tuto zkoušku provádí