双波长K系数-紫外分光度法同时测定水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮

双波长K系数-紫外分光度法同时测定水中的硝酸盐氮和亚硝酸
盐氮
双波长K系数-紫外分光度法
同时测定水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮
重庆市渝中区环境监测站夏明
【摘要】基于吸光度的加合性原理，建立了双波长K系数—紫外分光光度法同时测定水中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的新方法。

以水样中的两组分的峰值波长互为测定波长和参比波长，用解方程组法对两组分的吸光度分别进行解析，具有简便，快捷，灵敏度高的特点。

方法适用于清洁水样或经处理的水样的分析，相对误差-2.7%～4.0%，相对标准偏差0.62%～5.09%，回收率92.3%～105.9%。

【关键词】双波长K系数—紫外分光光度法硝酸盐氮亚硝酸盐氮Nitratc－Nitroge and sub - Nitrate - Nitrogen Mensuration in water by Dual-wavelength Kconeficient-ultraviolet radiation spectrophotometry/XiaMing (environment monitoring station Yuzhong District,400013)
Abstract：It created the way that Nitrate-Nitroge and sub-Nitrate-Nitrogen Mensuration in water by Dual-wavclecngth Kconcfficicnt-ultraviolct radiation spcctrophomctry.The pcakcd wavclcngth of two components in water samples were selected as determination wavelength and consulution wavelength each other.The way of dispelling equation-group were applied to the recolution of two lomponents. The water samples or the water samples after disposal with relative crror of -2.7%～4.0%,RSD 0.62%～5.09%,and recovcry of 92.3%～105.9%.
Key words：Dual-wavelength K conefficient-ultraviolet radiation spectrophometry、Nitrate-Nitroge、sub-Nitrate-Nitrogen
硝酸盐氮和亚硝酸盐氮是评价水质受有机物污染的重要指标，长
期饮用含硝酸盐氮和亚硝酸盐氮较高的水对人体健康产生较大危害，因此准确测定当地饮用水中两氮，对于正确进行水质评价和判断是否适宜饮用具有重要意义。

目前对水中的两氮的标准测定方法仍是化学法〔1〕，化学法分析周期长，试剂用量大且不能同时测定。

作者在参考有关
资料〔2〕〔3〕的基础上，提出了一种同时测定硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的新方法，并经实际应
用，取得满意效果。

1 测定原理
水样中硝酸盐氮（m 1）和亚硝酸盐氮(m 2)的最大吸收波长分别为202nm(λ1)和210nm(λ2),但彼此间存在严重干扰，根据吸光度的加合性原理得：
A(总，λ1)=A(m 1，λ1)+ A(m 2，λ1) A(总，λ2)=A(m 2，λ2)+ A(m 1，λ2) （1）由式（1）可推导出：
A(总，λ1)=A(m 1，λ1)+ A(m 2，λ1) / A(m 2，λ2)〓A(m 2，λ2) A(总，λ2)=A(m 2，λ2)+ A(m 1，λ2) / A(m 1，λ1)〓A(m 1，λ1) (2) 令K 1= A(m 2，λ1)/ A(m 2，λ2)，K 2 =A(m 1，λ2)〓A(m 1，λ1)
取相同浓度的NO 2_N 和NO 3_N 经多次测定确定K 值：K 1=0.907、K 2=0.824，将K 值代
入方程组（2）得：
A(总，λ1)=A(m 1，λ1)+ 0.907〓A(m 2，λ2) A(总，λ2)=A(m 2，λ2)+ 0.824〓A(m 1，λ1) （3）
解二元一次方程组，即可求出两组分在各自的最大吸收波长处的吸光度值，从而消除彼此的干扰。

2 实验部分 2.1 仪器与试剂
2.1.1 仪器TU-1901 双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司），1cm 石英比色皿。

2.1.2 试剂亚硝酸盐氮标准溶液：称取0.2464克NaNO 2(AR)，臵于不含亚硝酸盐的蒸馏水中，稀释至100ml ，此溶液1mL 相当于
亚硝酸盐氮0.5mg.临用时稀释为5.0ug/mL 使用液。

硝酸盐氮标准溶液：称取0.3607克KNO 3(AR),臵于不含硝酸盐氮的蒸馏水中，稀释至100mL 。

此溶液1mL 相当于硝酸盐氮0.5mg 。

临用时稀释为5.0ug/mL 。

2.2 实验方法 2.2.1 标准曲线
吸取5.0ug/mL ，亚硝酸盐氮及5.0 ug/mL 硝酸盐氮0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 分别臵于25mL 比色管中补加二次蒸馏水至刻度，混匀静臵5分钟。

用1cm 的石英比色皿，以零管作参比，分别在202nm 和210nm 测定总吸光度值，并求出A （m 1，λ1）、A （m 2，λ2）分别绘制标准曲线。

2.2.2 样品测定
直接取洁净水样或经处理的水样于202nm 和210nm 处测定总吸光度值，求出A （m 1，λ1）、A （m 2，λ2）值后代入各自的回归方程求出亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的浓度。

3 结果与讨论
3.1 吸收光谱及K 系数的确定
硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的吸收曲线严重重叠，见图1。

由图可知，硝酸盐氮和亚硝酸盐氮和峰值波长分别为202nm 和210nm 。

取相同浓度的NO 3~-N ，NO 2~-N 经多次测定确定K 值：K 1=0.907、K 2=0.824。

3.2 标准系列
按试验方法，分别取不同量得混合标准溶液进行测定，结果表明，亚硝酸盐氮在0～
1mg/L ，范围内线性关系良好，线性回归方程为：A(m 2，λ2)=-0.0253+0.3665C (m2)，相
关系数r=0.9991.硝酸盐氮在0～2mg/L 范围内线性关系良好，线性回归方程为：A(m 1，λ1)=0.0145+0.672C (m1)，相关系数r=0.9993。

（1-亚硝酸盐氮，2-硝酸盐氮）
图1. NO 2~-N 、NO 3~-N 吸收曲线
3.3 加合性试验
用本法测定标准混合试样，结果见表1，表明硝酸盐氮和亚硝酸盐氮对彼此的干扰基本得到消除。

表1 标准合成试样的测定结果（单位：ug/25mL ）
编号硝酸盐氮亚硝酸盐氮
加入量测出量相对误差（%）加入量测出量相对误差（%）
1# 8.0 8.1 1.25 5.0 5.2 4.0 2# 12 12.05 0.4 10.0 10.3 3.0 3# 15 14.6 -2.7 15.0 14.7 -2.0 4# 20 20.2 1.0 20.0 19.5 -2.5 5# 24 23.7 -1.3 25.0 24.8 -0.8 3.4 精密度和准确度实验
取3份水样进行精密度和准确度实验，变异系数为0.62% ～5.09%，回收率为92.3% ～105.9%。

详见表2.
表2 方法的精密度和准确度实验
样品编号待测组分测定值添加量测定次数回收率范围CV(%) （ug/25mL ） (ug) (%)
1# NO 2~-N 0.52 2.0 10 92.3-98.8 5.09
NO 3~-N 10.4 10.0 10 98.5-105.9 1.05 2# NO 2~-N 1.04 2.0 10 96.0-98.9 2.31 NO 3~-N 21.3 10.0 10 98.4-104.3 0.62 3# NO 2~-N 0.97 2.0 10 94.3-99.8 1.55 NO 3~-N 12.4 10.0 10 98.7-103.1 1.10 3.5 对照实验用本法与标准法对比测定水样，结果见表3，经统计学处理表明两法无显著性差异。

表3 对照实验据结果（ug/25mL ）
样品编号待测组分测定次数本法（X ）标准法（X ）1# NO 2~-N 10 0.52 0.55 NO 3~-N 10 10.4 10.9 2# NO 2~-N 10 1.04 1.10 NO 3~-N 10 21.3 21.8 3# NO 2~-N 10 0.97 1.03 NO 3~-N 10 12.4 12.9 3.5 共存离子对测定的影响
在波长200-230nm 的范围内，NH 3-N 、Cl -有一定的吸收，但在1ug/mL 标准溶液中，控制相对误差〒5%，加入15倍的NH 3-N 、200倍的Cl -不干扰本实验，另外，Br -、I -、IO 3-、Cu 2+、Fe 2+、Cr 3+、Cr 6+、等也有一定的吸收，但它们在生活饮用水中的含量甚微，一般不影响测定。

3.6 浑浊或有色样品的测定
如果水样色度或浊度较高，对测定结果有很大的影响，此类水样用氢氧化铝悬浊液或活性炭进行吸附处理，可有效地消除干扰。

4 结论
实验证明，本法的精密度和准确度都是令人满意的。

而且操作简便快速，大大提高了分析效率，且仪器要求不高，值得基层单位推广和使用。

参考文献
1．中华人民共和国标准：生活饮用水标准检验法。

北京：中国标准出版社出版，1987.
2．胡鑫尧等.计算机在分析化学中的应用.北京.清华大学出版社.1983
3．冯玉军、肖春林等.N波长分光光度法测定N组分的研究.中国卫生检验杂志.2000,10（2）：167-168
致谢：感谢本站工程师何军同志的大力支持和帮助。