主题:【分享】水质 硝酸盐氮的测定

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29.1 二磺酸酚分光光度法
29.1.1应用范围 ,
29.1.1.1本法适用测定生活饮用水及其水源水中硝酸盐氮的含量。
29.1.1.2水中常见的氯化物、亚硝酸盐和按等均可产生干扰,需对水样作预处理。
29.1.1.3 本法最低检测量为1μg硝酸盐氮。若取25ml水样测定, 则最低检测浓度为0.04mg/L。
29.1.2 原理
  利用二磺酸酚在无水情况下与硝酸根离子作用,生成硝基二磺酸酚,所得反应物在碱性溶液中发生分子重排,生成黄色化合物,在420 nm波长处测定吸光度。
29.1.3 仪器
29.1.3.1 50ml 具塞比色管。
29.1.3.2 100ml 蒸发皿。  
29.1.3.2 250ml 三角瓶。 
29.1.3.4 分光光度计。
29.1.4 试剂
29.1.4.1 硝酸盐氮标准贮备溶液:称取7.218g在105~110℃烘过1h 的硝酸钾(KNO3),溶于纯水中,并定容至1000ml。加2 ml氯仿作保存剂,至少可稳定
6个月。此贮备溶液1.00ml含1.00mg硝酸盐氮。
29.1.4.2 硝酸盐氮标准溶液:吸取5.00ml硝酸盐氮标准贮备溶液(29.1.4.1),置于瓷蒸发皿内,在水浴上加热蒸干,然后加入2ml二磺酸酚(29.1.4.4),迅速用玻璃棒摩擦蒸发皿内壁,使二磺酸酚与硝酸盐充分接触,静置30min,加入少量纯水,移入500ml容量瓶中,再用纯水冲洗蒸发皿,合并于容量瓶中, 最后用纯水稀释至刻度。此溶液1.00ml含10.0μg硝酸盐氮。
29.1.4.3 苯酚:如苯酚不纯或有颜色,将盛苯酚(C6H5OH)的容器隔水加热,融化后倾出适量于具空气冷凝管的蒸馏瓶中,加热蒸馏,收集182~L84℃的馏分,置棕色瓶中,冷暗处保存。精制苯酚应为无色纯净的结晶。
29.1.4.4 二磺酸酚试剂,称取15g苯酚(29.1.4.3),置于250ml 三角瓶中,加入105ml浓硫酸,瓶上放一小漏斗,置沸水浴内加热6h。 试剂应为浅棕色稠液,保存于棕色瓶内。
29.1.4.5 硫酸银标准溶液:称取4.397g硫酸银(Ag2SO4),溶于纯水中,并用纯水定容至1000ml。此溶液1.00ml可与1.00mg氯离子作用。
29.1.4.6 0.5mol/L硫酸溶液:取2.8ml浓硫酸,加入适量纯水中,并稀释至100ml。
29.1.4.7 1mol/L氢氧化钠溶液:称取40g氢氧化钠(NaOH),溶于适量纯水中,并稀释至1000ml。
29.1.4.8 0.02mol/L高锰酸钾溶液:称取0.316g高锰酸钾(KMnO4),溶于纯水中,并稀释至100ml。
29.1.4.9 乙二胺四乙酸二钠溶液:称取50g乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O8Na2.2H2O,简称EDTA2Na),用20ml纯水调成糊状,然后加入60ml浓氨水(29.1.4.10)充分搅动,使之溶解。
29.1.4.10 浓氨水。
29.1.4.11 氢氧化铝悬浮液:同18.1.3.4。
29.1.5 步骤
29.1.5.1 预处理
  在计算水样体积时,应将预处理时所加各种溶液的体积扣除。
29.1.5.1.1 去除浊度:如水样中有悬浮物,可用0.45μM 孔径的滤膜过滤除去。
29.1.5.1.2 去除颜色:如水样的色度超过10度,可于100ml水样中加入2 ml氢氧化铝悬浮液(29.1.4.11),充分振摇后静置数分钟,再行过滤。 弃去最初滤出的少量水样。
 29.1.5.1.3 去除氯化物:将100ml水样置于250ml三角瓶中, 根据事先已测出的氯离子含量,加入相当量的硫酸银溶液(29.1.4.5)。 水样中氯化物含量很高(超过100mg/L)时,应该以1mg Cl-需加4.397mg Ag2SO4计算直接加入固体硫酸银(为了防止银离子的加入量多于水样中氯离子量给测定带来干扰,在计算银离子加入量时,可按保留水样中1mg/L氯离子的量计算)。 将三角瓶放入80℃左右的热水中,用力振摇,使氯化银沉淀凝聚,冷却后用慢速滤纸过滤或离心,使水样澄清。
  注:水中氯离子在强酸条件下与NO3-反应,生成NO或NOCl,使NO3-损失,结果偏低,因此必须除去Cl-。
用硫酸银除去氯离子时,如银离子过量,则在最后发色时生成的颜色不正常或变浑浊。
 29.1.5.1.4 扣除亚硝酸盐氮影响:如水样中亚硝酸盐氮含量超过0.2mg/L,则需先向100ml水样中加入1.0ml 0.5mol/L硫酸溶液(29.1.4.6), 混匀后滴加0.02mol/L高锰酸钾溶液(29.1.4.8),至淡红色保持15min 不退为止,使亚硝酸盐转变为硝酸盐。在最后计算测定结果时,需减去这一部分亚硝酸盐氮(用重氮化偶合分光光度法测定)。
29.1.5.2 测定 
29.1.5.2.1 吸取25.0ml (或适量)原水样或经过预处理的澄清水样,置于100ml蒸发皿内,用pH试纸检查,滴加氢氧化钠溶液(29.1.4.7),调节溶液至近中性,置于水浴上蒸干。
29.1.5.2.2 取下蒸发皿,加入1.0ml二磺酸酚试剂(29.1.4.4), 用玻璃棒研磨,使试剂与蒸发皿内残渣充分接触,静置10min。
29.1.5.2.3 向蒸发皿内加入10ml纯水,在搅拌下滴加浓氨水, 使溶液显出的颜色最深。如有沉淀产生,可过滤,或者滴加乙二胺四乙酸二钠溶液(29.1. 4.9)至沉淀溶解。将溶液移入50ml比色管中,用纯水稀释至刻度,混合均匀。
29.1.5.2.4 另取50ml比色管,分别加硝酸盐氮标准溶液(29.1.4.2)0、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、1.50或0、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00,各加1.0ml二磺酸酚试剂(29.1.4.4)再各加10ml纯水,在搅拌下滴加浓氨水至溶液的颜色最深,加纯水至刻度。
29.1.5.2.5 于420nm波长,以纯水为参比,测定样品和标准系列溶液的吸光度。取标准溶液量为0~1.50ml的标准系列用3cm比色皿,0~10.00ml的用1cm 比色皿测定。
29.1.5.2.6 绘制校准曲线,在曲线上查出样品管中硝酸盐氰的含量。
29.1.6 计算
      C=M/V1×100/(100+V2)................................(65)
式中:C───水样中硝酸盐氮(N)的浓度,mg/L;
      M───从校准曲线上查得的样品管中硝酸盐氮的含量,μg;
    V1───水样体积,ml;
    V2───除氯离子时加入硫酸银溶液的体积,ml。
29.1.7 精密度与准确度
有52个实验室用本法测定含硝酸盐氮1.59mg/L的合成水样, 其他成分的浓度(mg/L)分别为:氨氮,1.30;正磷酸盐,0.159;总氮,4.12;总磷,0.93。测定硝酸盐氮的相对标准差为11.0%,相对误差为8.8%。
29.2 镉柱还原法
29.2.1 应用范围
29.2.1.1 本法适用于测定生活饮用水及水源水中硝酸盐氮的含量。
29.2.1.2 本法不经稀释直接还原测定的适用范围为0.006~0.25mg/L的硝酸盐氮加亚硝酸盐氮。将水样稀释,可使测定范围扩大。
29.2.1.3 本法最低检测量为0.05μg硝酸盐氮,若取50ml水样测定, 则最低检测浓度为0.001mg/L硝酸盐氮。
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29.2.2 原理
在一定条件下,镉还原剂能将水中的硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮,还原生成的亚硝酸盐氮(包括水样中原有的亚硝酸盐氮)与对氨基苯磺酰胺重氮化,再与盐酸N-(1-萘基)乙烯二胺偶合,形成玫瑰红色偶氮染料,用光度法测定,减去不经镉柱还原,用重氮化偶合比色法测得的亚硝酸盐氮含量,即可得出硝酸盐氮含量。
水样浑浊或有悬浮固体时,会堵塞柱子,可先将水样过滤。浊度高的水样,在过滤之前可加硫酸锌和氢氧化钠预处理,以去除水样中存在的大部分颗粒物质。
注:镉还原剂指汞-镉颗粒、铜-镉颗粒和海绵状镉,可选用其中一种。
于水样中加入乙二胺四乙酸二钠,以消除铁、铜或其他金属的干扰。
29.2.3 仪器
29.2.3.1 还原柱:见图8。

 
  29.2.3.2 250ml容量瓶。
 29.2.3.3 100ml三角瓶。
 29.2.3.4 分光光度计。
 29.2.4 试剂
 29.2.4.1 硝酸盐氮标准贮备溶液:见29.1.4.1。
 29.2.4.2 硝酸盐氮标准溶液:见29.1.4.2。
  29.2.4.3 1%对氨基苯磺酰胺溶液:称取5g对氨基苯磺酰胺(NH2C6H4SO3NH2),溶于350ml 1+6盐酸中。用纯水稀释至500ml。此试剂可稳定数月。
 29.2.4.4 0.1%盐酸N-(1-萘基)-乙烯二胺溶液:称取0.5g盐酸N-(1-萘基)-乙烯二胺(C10H7NH2CHCH2NH2.2HCl,又名N-甲萘基盐酸二氨基乙烯, 简称NEDD),溶于500ml纯水中。贮于棕色瓶内,于冰箱内保存,,可稳定数周。 如变为深棕色,则应重配。
 29.2.4.5 氯化铵-乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)溶液:称取100g氯化铵(NH4Cl)和1gEDTA-2Na(C10H14N2O8Na2.2H2O);溶于纯水中,并稀释至500ml。
 29.2.4.6 10%硫酸锌溶液:称取L00g,硫酸锌(ZnSO4.7H2O), 溶于纯水中,并稀释至1000ml。
 29.2.4.7 镉还原剂  
 29.2.4.7.1 海绵状镉:如无市售品,可用下法制备。投入足够的锌片(或锌棒)于500ml 20%硫酸镉溶液中,3~4h后将置换出来的海绵状镉用玻璃棒轻轻刮下,捣碎至20~40目,用纯水冲洗后置0.5%氯化铵溶液中保存。
 29.2.4.7.2 汞-镉颗粒:取40~60目的金属镉粒(用过的也可重复使用)约50g,置于烧杯中,先用1+1盐酸溶液洗涤,弃去溶液后用纯水冲洗镉粒数次,再加入1 %氯化汞溶液100ml,搅拌3min,倾去溶液,用纯水冲洗汞-镉颗粒数遍,然后用1+99硝酸溶液很快冲洗一下,再用1 +99盐酸溶液洗数次,用纯水洗至水中不含亚硝酸根为止。置0.5%氯化铵溶液中保存。
 29.2.4.7.3 铜-镉颗粒:取40~60目的金属镉粒(用过的也可重复使用)约50g,置于烧杯中。先用1+1盐酸洗涤,弃去溶液后用纯水冲洗数次, 再加入2%硫酸铜溶液100ml,摇动5min或至溶液蓝色变浅,倾去溶液, 再加入新的硫酸铜溶液,重复处理,直到在镉粒上出现褐色胶体沉淀为止。用纯水洗涤铜-镉粒至少10次,以去除所有沉淀,置于0.5 %氯化铵溶液中保存。
 29.2.5 镉还原柱的制备
 29.2.5.1 填料的装柱与老化:放入一小团玻璃棉于还原柱的底部,加满纯水,再分次加入镉填料至30cm高度(加填料时应注意避免在填料中间引入空气泡)。在200ml纯水中加入2ml氯化铵EDTA溶液( 29.2.4.5 ), 用活塞控制流速为每分钟7~L0ml,让其流过新制备的镉填料,再用每升含0.1%硝酸盐氮、8ml氯化铵EDTA溶液(29.2.4.5)的水溶液200ml流过柱子,使镉填料老化。注:新镉填料还原能力较强,可将亚硝酸盐氮进一步还原为氮,必须用硝酸盐氮溶液处理,使镉柱适当老化。
29.2.5.2 镉柱还原率的检查:为了检查镉柱的还原率,可在每天作样品分析前,按步骤    29.2.6.2,将0.1~0.2mg/L的硝酸盐氮标准溶液经柱还原、显色,用1cm比色皿测定吸光度, 与相同浓度的亚硝酸盐标准溶液显色测得的吸光度相比较,可确定还原柱的还原效率。
为了计算方便,可用因数F来表征还原柱的还原率:
      F=Cs×L/ (As-Ab)………………………………………(66)
式中:Cs─── 硫酸盐氮标准溶液的浓度,mg/L;
    L ─── 比色皿厚度,cm;
   As─── 硝酸盐氮标准溶液经柱还原显色后测得的吸光度;
    Ab─── 流经还原柱的试剂空白的吸光度。
  F值应用标准溶液三个平行测定结果的平均值求得。 如果在一天中测定多批样品,应在分析开始、中间、末尾用硝酸盐氮标准溶液校验F值。计算F值常选用0. 1~0.2mg/L的硝酸盐氮标准溶液,1cm比色皿。
  当选用汞-镉颗粒和铜-镉颗粒作填料时,随使用时间延长,其还原效率会逐渐降低,当F值持续高于0.33时,应分别按29.2.4.7.2或29.2.4.7.3所述方法重新活化。
 29.2.6 步骤
 29.2.6.1 预处理
 29.2.6.1.1 去除浊度:水样中有悬浮物时,可用孔径0.45μm的滤膜过滤。当水样的浓度很高时,则取100ml水样,加入1ml硫酸锌溶液(29.2.4.6 ),充分混合,滴加氢氧化钠溶液调节pH值为10.5。 放置数分钟待絮凝状沉淀析出,倾出上清液供分析用。
 29.2.6.1.2 去除油和脂:如水样中有油和脂,取100ml水样,用浓盐酸调pH值为2,每次用25ml氯仿,萃取2次。
 29.2.6.1.3调节水样的pH值:如水样的pH在5以下或9以上,则用浓盐酸或浓氨水调pH值为5~9。
注:溶液的pH值对镉柱的还原效率有影响,必须控制pH值在3.3~9.6 的范围内。
29.2.6.2测定
29.2.6.2.1 试剂空白吸光度的测定:分析前用100~200ml纯水,流经还原柱后弃去、再取5 ml氯化铵-EDTA溶液(29.2.4.5),用纯水稀释至200ml ,分次倒入还原柱贮液池,以每分钟7~10ml的流速通过还原柱, 弃去最初流出的约50ml溶液,再用2个50ml量杯交替各接取25ml流出液3次,按29.2.6.2.3测定吸光度,取平均值。
 29.2.6.2.2 硝酸盐氮还原:在25Oml容量瓶中加入5ml氯化铵-EDTA 溶液(29.2.4.5), 吸取一定量的水样移入容量瓶中(控制容量瓶中硝酸盐氮的浓度在0.20mg/L以下),加纯水至刻度。将10~20ml容量瓶中的水样溶液倾于贮液池中,让其从柱内流过后弃去,再倒入 30 ~40ml,控制流速每分钟7~10ml,其流出液用来冲洗2只50ml量杯后弃去。将容量瓶中剩下的水溶液分次倾入贮液池,用2只量杯交替各接取25ml流出液共3次,并分别转入3个100ml三角瓶中(如还要分析另外的水样,两样品之间不用洗柱,只要用30~40ml另一样品溶液流经还原柱后弃去,即可接取另一样品作测定)。
  注:① 水样与镉填料应有足够的接触时间,硝酸盐氮才能定量还原,因此流速不宜太快。但太慢将增加分析时间,且可能使结果偏低。
    ②溶液中加入氯化铵,可与镉离子络合,减少柱内镉盐沉淀及缓解对亚硝酸根的还原作用。
 29.2.6.2.3 显色与测定吸光度:还原后的水样应立即加入0.5ml 对氨基苯磺酰胺试剂(29.2.4.3),摇匀后2~8min内加入0.5ml NEDD试剂(29.2.4.4),放置1Omin后,于2h内测定吸光度(波长540nm,纯水为参比)。求出3 个三角瓶中溶液的平均吸光度。
  注:① 溶液的pH值对显色有影响,pH值在1.7以下时颜色最深,如果用于还原的水样pH在8以下, 一般均能达到亚硝酸盐重氮化所需的酸度条件(pH值1.4),并使加入NEDD试剂后pH在1.7以下, 还则溶液的吸光度大大降低。
    ②显色后颜色的稳定性与室 温有关。在10℃时放置24h, 吸光度值降低 2~3%;20℃时放置2h,吸光度值开始降低;30℃时显色后1h颜色开始变浅;在40℃的室温下,显色45min后吸光度值即迅速下降。
29.2.7 计算
 
C=(Aw-Ab)×N×F/L-CNO2....................(67)
 
式中:C───水样中硝酸盐氮(N)的浓度,mg/L;
   Aw───试样的吸光度;
   Ab───试剂空白的吸光度(29.2.6.2.1 );
      N───水样稀释倍数;     
   F───表征镉还原柱还原效率的因数(29.2.5.2);
   L───比色皿的厚度,cm;
  CNO2───水样中亚硝酸盐氮(N)的浓度,mg/L。
 29.2.8 精密度与准确度
  有11个实验室用本法测定含硝酸盐氮1.59mg/L的合成水样,其他成分含量
同29.1法,测定的相对标准差为4.3%,相对误差为1.3%。
 
jjt821018
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原文由 hyx0394277 发表:
水质中油含量过高的话会影响氮磷的测定吗

用镉柱还原法时:含油和脂的水样用氯仿萃取除去干扰。
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请问你 确定硝酸盐的测定分二磺酸方法中 分光光度计是420纳米?
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原文由 yechunxia2009 发表:

请问你 确定硝酸盐的测定分二磺酸方法中 分光光度计是420纳米?

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