🧪 Indeks fenolowy wody
Krótko: o co chodzi
Oznaczanie indeksu fenolowego w wodach pitnych, powierzchniowych i ściekach po destylacji z parą wodną — reakcja związków fenolowych z 4-aminoantypiryną przy pH 10,0 ± 0,2 w obecności heksacyjanożelazianu(III) potasu; metoda A bezpośrednia (510 nm, powyżej 0,10 mg/l), metoda B z ekstrakcją chloroformem (460 nm, około 0,002–0,10 mg/l). Badanie wykonuje się według normy PN-ISO 6439:1994; Metoda A (bezpośrednia): powyżej 0,10 mg/l w fazie wodnej; 510 nm (rozdz. 1, p. 4.1). Procedura obejmuje 7 kroków; stosuje się je m.in. do: Ścieki — metodyka referencyjna oznaczania indeksu fenolowego (Dz.U. 2019 poz. 1311, zał. nr 12 lp. 25), Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych — fenole lotne, indeks fenolowy (Dz.U. 2021 poz. 1576, zał. nr 8), Wody pitne i powierzchniowe — metoda B przy indeksie ok. 0,002–0,10 mg/l (rozdz. 1).
W skrócie
- Norma: PN-ISO 6439:1994
- Kategoria: Fizykochemia
- Kroków procedury: 7
- Metoda A (bezpośrednia): powyżej 0,10 mg/l w fazie wodnej; 510 nm (rozdz. 1, p. 4.1)
- Metoda B (ekstrakcja chloroformem): ok. 0,002–0,10 mg/l bez rozcieńczania; 460 nm (rozdz. 1; długość fali według wydania z 1984 r.)
- Warunki reakcji: pH 10,0 ± 0,2, 4-aminoantypiryna i heksacyjanożelazian(III) potasu; pomiar po 15 min (p. 4.1, 4.6.3.3)
Przegląd
STATUS (stan na 29.10.2026). PN-ISO 6439:1994 — wersja polska, opublikowana 23.12.1994, wprowadza ISO 6439:1990 [IDT]; zastąpiła PN-C-04602-02:1972 i PN-C-04602-03:1972. Norma aktualna — bez adnotacji o wycofaniu. ISO 6439:1990 (wydanie drugie, 15.05.1990) jest w katalogu ISO opublikowana, bez nowszego wydania; zastąpiła wydanie pierwsze z 1984 r., którego jest niewielką zmianą (minor revision).
ZAKRES (rozdz. 1). Metody oznaczania indeksu fenolowego w wodach pitnych, powierzchniowych i w ściekach. Po wstępnej destylacji: metoda A (bezpośrednia kolorymetryczna) — próbki zawierające ponad 0,10 mg/l w fazie wodnej, bez ekstrakcji chloroformem; metoda B (z ekstrakcją chloroformem) — bez rozcieńczania od ok. 0,002 do ok. 0,10 mg/l, gdy barwny produkt zatęża się w chloroformie. Wzorcem obu metod jest fenol. Według niemieckiego badania międzylaboratoryjnego metodą prawie identyczną z metodą B dolna granica wykrywalności wynosi 0,01 mg/l. Norma zaznacza też, że granice wykrywalności obu metod nie wystarczają do sprawdzania zgodności z wartościami dla wody pitnej z dyrektywy 80/778/EWG.
CO MIERZY INDEKS FENOLOWY (wprowadzenie, rozdz. 3). Indeks fenolowy to liczba wyrażona w miligramach fenolu na litr, odpowiadająca intensywności barwy, jaką dają z 4-aminoantypiryną różne związki fenolowe (hydroksypochodne benzenu i jego analogów). Skład związków fenolowych w próbce jest nieprzewidywalny, dlatego barwę wszystkich mierzy się jako fenol (C₆H₅OH); metody nie rozróżniają rodzajów fenoli. Niektóre fenole z podstawnikiem alkilowym, arylowym albo nitrowym w pozycji para nie dają barwy; z podstawnikiem karboksylowym, fluorowcowym, hydroksylowym, metoksylowym albo sulfonowym w pozycji para — dają.
ZAKŁÓCENIA (według wydania z 1984 r., p. 4.8). Bakterie rozkładające fenole, substancje utleniające i redukujące oraz silnie zasadowy odczyn próbki; rozkład biologiczny hamuje siarczan miedzi(II), a zakwaszenie kwasem fosforowym zapewnia obecność jonów miedzi(II). Utleniacze (zapach chloru, wydzielanie jodu z jodku potasu po zakwaszeniu) usuwa się zaraz po pobraniu siarczanem żelaza(II) albo kwasem askorbinowym. Oleje i smoły usuwa ekstrakcja w środowisku zasadowym (pH 12–12,5, bez siarczanu miedzi(II)), związki wydzielające siarkowodór — siarczan miedzi(II), reduktory — nadmiar heksacyjanożelazianu(III) potasu, a zawyżanie przez aminy ogranicza destylacja przy pH poniżej 0,5. Usuwanie zakłóceń może powodować straty niektórych związków fenolowych.
PRZEPISY. Ścieki: PN-ISO 6439 jest metodyką referencyjną oznaczania fenolu (indeksu fenolowego), obok PN-EN ISO 14402 (analiza przepływowa) (Dz.U. 2019 poz. 1311, zał. nr 12 lp. 25). Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych: metodyka wskaźnika „fenole lotne — indeks fenolowy” (Dz.U. 2021 poz. 1576, zał. nr 8, wskaźnik 3.6.9). W rozporządzeniu o wodzie przeznaczonej do spożycia (Dz.U. 2026 poz. 748) indeksu fenolowego nie ma.
CZEGO TU NIE PODAJEMY I SKĄD SZCZEGÓŁY PRZEBIEGU. Dostępny tekst wydania z 1990 r. kończy się na p. 4.6.3.3 (pomiar roztworów kalibracyjnych metody A). Oznaczenie (p. 4.6.4), wyrażanie wyników, zakłócenia i metodę B podajemy według pełnego tekstu wydania z 1984 r. W fragmencie wspólnym obu wydań różnią się m.in. zakres (w 1984 r. wymieniono też solanki i wody domowe), przepis na bufor pH 10 i trwałość roztworu podstawowego fenolu — dlatego liczby oznaczone „według wydania z 1984 r.” trzeba sprawdzić w obowiązującym tekście normy. Przebiegu miareczkowego sprawdzania stężenia roztworu fenolu (załącznik A) nie opisujemy.
Zasada metody
Związki fenolowe oddziela się od zanieczyszczeń i środków konserwujących destylacją; fenole ulatniają się stopniowo, dlatego objętość destylatu musi być równa objętości destylowanej próbki (p. 4.1). Związki fenolowe lotne z parą wodną reagują z 4-aminoantypiryną przy pH 10,0 ± 0,2 w obecności heksacyjanożelazianu(III) potasu, tworząc barwnik antypirynowy.
Metoda A: absorbancję barwnika mierzy się przy 510 nm; najmniejsza wykrywalna ilość odpowiada 0,01 mg fenolu przy kuwecie 50 mm i 100 ml destylatu. Metoda B (według wydania z 1984 r.): barwnik ekstrahuje się chloroformem i mierzy przy 460 nm; najmniejsza wykrywalna ilość — 0,005 mg fenolu (25 ml chloroformu i kuweta 50 mm albo 50 ml chloroformu i kuweta 100 mm), czyli indeks 0,002 mg/l w 500 ml destylatu. Wynik podaje się w miligramach fenolu na litr.
Zastosowania
- Ścieki — metodyka referencyjna oznaczania indeksu fenolowego (Dz.U. 2019 poz. 1311, zał. nr 12 lp. 25)
- Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych — fenole lotne, indeks fenolowy (Dz.U. 2021 poz. 1576, zał. nr 8)
- Wody pitne i powierzchniowe — metoda B przy indeksie ok. 0,002–0,10 mg/l (rozdz. 1)
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Metoda A (bezpośrednia) | powyżej 0,10 mg/l w fazie wodnej; 510 nm (rozdz. 1, p. 4.1) |
| Metoda B (ekstrakcja chloroformem) | ok. 0,002–0,10 mg/l bez rozcieńczania; 460 nm (rozdz. 1; długość fali według wydania z 1984 r.) |
| Warunki reakcji | pH 10,0 ± 0,2, 4-aminoantypiryna i heksacyjanożelazian(III) potasu; pomiar po 15 min (p. 4.1, 4.6.3.3) |
| Destylacja | 500 ml próbki przy pH 1–2 (kwas fosforowy), z siarczanem miedzi(II); destylat 500 ml (p. 4.5.1) |
| Utrwalanie próbek | jeśli analiza później niż 4 h od pobrania: pH ok. 4,0, 1,0 g CuSO₄·5H₂O na litr, 5–10 °C, analiza w ciągu 24 h (p. 4.4) |
| Wynik | mg fenolu (C₆H₅OH) na litr; metody nie rozróżniają rodzajów fenoli |
Norma
- Numer normy
- PN-ISO 6439:1994
- Tytuł (PL)
- Jakość wody — Oznaczanie indeksu fenolowego — Metody spektrometryczne z 4-aminoantypiryną po destylacji
- Title (EN)
- Water quality — Determination of phenol index — 4-Aminoantipyrine spectrometric methods after distillation
Procedura krok po kroku
-
Pobranie i utrwalenie
Według ISO 5667-1, -2 i -3, do butelek szklanych. Jeśli analiza nie nastąpi w ciągu 4 h od pobrania: zakwasić kwasem fosforowym 1 + 9 do pH ok. 4,0 (oranż metylowy albo pH-metr), dodać 1,0 g siarczanu miedzi(II) pięciowodnego na litr, przechowywać w 5–10 °C i zanalizować w ciągu 24 h od pobrania (p. 4.4).
-
Destylacja
Odmierzyć 500 ml próbki; jeśli nie utrwalono jej siarczanem miedzi(II), dodać 5 ml roztworu siarczanu miedzi(II); ustawić pH 1–2 kwasem fosforowym. Oddestylować 400 ml do cylindra 500 ml, przerwać, po ustaniu wrzenia dodać do kolby 100 ml wody i destylować do zebrania łącznie 500 ml (p. 4.5.1).
-
Mętny destylat
Zakwasić kwasem fosforowym, dodać 5 ml roztworu siarczanu miedzi(II) i destylować ponownie; gdy i ten destylat jest mętny — wyekstrahować nową próbkę: 500 ml zakwasić kwasem siarkowym (oranż metylowy), dodać 150 g chlorku sodu, wytrząsnąć z pięcioma porcjami chloroformu (40 ml, potem 4 × 25 ml), z połączonych ekstraktów wytrząsnąć fenole trzema porcjami wodorotlenku sodu (4,0 ml i 2 × 3,0 ml), usunąć chloroform na łaźni wodnej, rozcieńczyć do 500 ml i destylować jak wyżej (p. 4.5.2–4.5.3).
-
Porcja, ślepa próba, kalibracja — metoda A
100 ml destylatu albo porcja zawierająca nie więcej niż 0,5 mg fenolu rozcieńczona do 100 ml (najmniejsza praktyczna porcja 10 ml), w temperaturze pokojowej; ślepa próba — 100 ml wody. Roztwory kalibracyjne: w siedmiu kolbach 500 ml 0, 25, 50, 100, 150, 200 i 250 ml roztworu wzorcowego fenolu 0,01 g/l, dopełnione wodą i destylowane jak próbka (p. 4.6.1–4.6.3.1).
-
Reakcja barwna i pomiar — metoda A
Według wydania z 1984 r. (p. 4.6.4): do porcji dodać 5 ml buforu (albo 5 ml roztworu chlorku amonu i ustawić pH 10 ± 0,2 wodorotlenkiem amonu), następnie 2,0 ml roztworu 4-aminoantypiryny i od razu wymieszać, potem 2,0 ml roztworu heksacyjanożelazianu(III) i znów od razu wymieszać. Po 15 min zmierzyć absorbancję przy ok. 510 nm wobec wody (p. 4.6.3.3).
-
Metoda B — ekstrakcja chloroformem
Według wydania z 1984 r. (rozdz. 5): 500 ml destylatu albo porcja z nie więcej niż 0,05 mg fenolu (najmniej 50 ml) rozcieńczona do 500 ml; ślepa próba — 500 ml wody; roztwory kalibracyjne z 0, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40 i 50 ml roztworu wzorcowego 0,001 g/l. Dodać 20 ml buforu (pH 10 ± 0,2), 3,0 ml 4-aminoantypiryny i 3,0 ml heksacyjanożelazianu(III), po 15 min wytrząsać 1 min z dokładnie 25 ml chloroformu (50 ml przy kuwecie 100 mm), ekstrakt przesączyć przez 5 g siarczanu sodu do kolby miarowej i dopełnić chloroformem; zmierzyć w ciągu 1 h przy 460 nm wobec chloroformu.
-
Obliczenie
Masę fenolu w porcji odczytuje się z krzywej kalibracji (absorbancja wobec masy fenolu w mg) po odjęciu ślepej próby; indeks fenolowy, mg/l = m × 1000/V₀, gdzie V₀ — objętość porcji w ml (według wydania z 1984 r., p. 4.7 i 5.6).
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Aparat do destylacji | całkowicie szklany, ze szkła borokrzemowego, 1 l, z chłodnicą Grahama albo równoważną (p. 4.3.1) | — |
| pH-metr | z odpowiednimi elektrodami (p. 4.3.2) | — |
| Spektrometr | do pomiarów przy 510 nm (metoda B — przy 460 nm), z kuwetami o drodze optycznej 10–100 mm; gdy absorbancja przekracza 1,0, używa się kuwety o krótszej drodze (p. 4.3.3, 5.3.1) | — |
| Butelki na próbki | szklane (p. 4.4) | — |
| Do metody B | rozdzielacze 1 l, lejek Büchnera z płytką ze spieku albo sączek rozdzielający fazy, kolby miarowe 25 ml albo 50 ml (według wydania z 1984 r., p. 5.3, 5.5.4) | — |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| 4-Aminoantypiryna, 20 g/l | 83-07-8 | 2,0 g rozpuścić w wodzie i rozcieńczyć do 100 ml; przygotowywać tuż przed użyciem; z czerwonymi cząstkami nie nadaje się do użycia (p. 4.2.1) |
| Heksacyjanożelazian(III) potasu, 80 g/l | 13746-66-2 | 8,0 g rozpuścić w wodzie i rozcieńczyć do 100 ml, w razie potrzeby przesączyć; zużyć w ciągu tygodnia od przygotowania (p. 4.2.14) |
| Bufor winianowy pH 10 | — | 34 g chlorku amonu i 200 g winianu sodowo-potasowego rozpuścić w 700 ml wody, dodać 150 ml wodorotlenku amonu (ρ = 0,90 g/ml) i rozcieńczyć do 1000 ml (p. 4.2.4); zamiennie roztwór chlorku amonu 20 g/l i wodorotlenek amonu do pH 10 ± 0,2 (p. 4.2.2–4.2.3; według wydania z 1984 r., p. 4.6.4) |
| Kwas fosforowy, ρ = 1,70 g/ml, i roztwór 1 + 9 | 7664-38-2 | 1 objętość kwasu na 9 objętości wody; do utrwalania i destylacji (p. 4.2.12–4.2.13) |
| Siarczan miedzi(II) pięciowodny i roztwór 100 g/l | 7758-99-8 | stały — do utrwalania (1,0 g/l próbki); roztwór — 190 g CuSO₄·5H₂O rozpuszczone i rozcieńczone do 1000 ml (p. 4.2.5–4.2.6) |
| Fenol — roztwory | 108-95-2 | podstawowy 1,00 g/l w świeżo przegotowanej i ostudzonej wodzie (trwały ok. tygodnia; fenol nie może być ciekły ani przebarwiony, stężenie w razie potrzeby sprawdza się miareczkowo według załącznika A); wzorcowy 0,01 g/l — w dniu użycia; wzorcowy 0,001 g/l — najpóźniej 2 h przed użyciem (p. 4.2.9–4.2.11) |
| Oranż metylowy | — | 0,5 g w 1000 ml wody — wskaźnik przy zakwaszaniu (p. 4.2.8) |
| Do mętnych destylatów i metody B | — | kwas siarkowy 0,5 mol/l, chlorek sodu, wodorotlenek sodu 2,5 mol/l (10 g w 100 ml wody), chloroform, siarczan sodu bezwodny granulowany (p. 4.2.15–4.2.16) |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Fenol nie może mieć kontaktu ze skórą (przestroga przy p. 4.2.9)
- Chloroform jest toksyczny i podejrzewany o działanie rakotwórcze — nie wdychać par, unikać kontaktu ze skórą i oczami (ostrzeżenie przy p. 4.2.16.4)
- Z kwasem fosforowym, wodorotlenkiem amonu i heksacyjanożelazianem(III) potasu postępuje się według kart charakterystyki
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-ISO 6439:1994 — „Jakość wody — Oznaczanie indeksu fenolowego — Metody spektrometryczne z 4-aminoantypiryną po destylacji”. Tytuł angielski: „Water quality — Determination of phenol index — 4-Aminoantipyrine spectrometric methods after distillation”.
Na czym polega ta metoda?
Związki fenolowe oddziela się od zanieczyszczeń i środków konserwujących destylacją; fenole ulatniają się stopniowo, dlatego objętość destylatu musi być równa objętości destylowanej próbki (p. 4.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Metoda A (bezpośrednia): powyżej 0,10 mg/l w fazie wodnej; 510 nm (rozdz. 1, p. 4.1); Metoda B (ekstrakcja chloroformem): ok. 0,002–0,10 mg/l bez rozcieńczania; 460 nm (rozdz. 1; długość fali według wydania z 1984 r.); Warunki reakcji: pH 10,0 ± 0,2, 4-aminoantypiryna i heksacyjanożelazian(III) potasu; pomiar po 15 min (p. 4.1, 4.6.3.3); Destylacja: 500 ml próbki przy pH 1–2 (kwas fosforowy), z siarczanem miedzi(II); destylat 500 ml (p. 4.5.1).
Ile trwa wykonanie badania?
Procedura obejmuje 7 kroków. Norma nie podaje czasu trwania dla wszystkich etapów — decyduje procedura laboratorium.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Aparat do destylacji, pH-metr, Spektrometr, Butelki na próbki, Do metody B.
Gdzie stosuje się to badanie?
Ścieki — metodyka referencyjna oznaczania indeksu fenolowego (Dz.U. 2019 poz. 1311, zał. nr 12 lp. 25); Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych — fenole lotne, indeks fenolowy (Dz.U. 2021 poz. 1576, zał. nr 8); Wody pitne i powierzchniowe — metoda B przy indeksie ok. 0,002–0,10 mg/l (rozdz. 1).
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Fenol nie może mieć kontaktu ze skórą (przestroga przy p. 4.2.9); Chloroform jest toksyczny i podejrzewany o działanie rakotwórcze — nie wdychać par, unikać kontaktu ze skórą i oczami (ostrzeżenie przy p. 4.2.16.4); Z kwasem fosforowym, wodorotlenkiem amonu i heksacyjanożelazianem(III) potasu postępuje się według kart charakterystyki.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-ISO 6439.