硝酸盐的测定
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硝酸盐
硝酸盐是由硝酸衍生的化合物的总称。硝酸盐是离子化合物,含有硝酸根离子NO3—和另一正离子,如硝酸铵中的NH4+离子。由金属离子和硝酸根离子组成的化合物,重要的有:硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙、硝酸铅、硝酸铈等。如:AgNO3(银离子和硝酸根离子),Zn(NO3)2(锌离子和硝酸根离子)……都是硝酸盐。NaNO3(钠离子和硝酸根离子)只是“硝酸盐”的一种。硝酸盐极易溶于水,所以溶液中硝酸根不与其他阳离子反应。
硝酸盐测定方法的比较:
表1 水中硝酸盐测定方法的比较
酚二磺酸分光光度法
1、试剂
(1)酚二磺酸:称25g苯酚置于500mL锥形瓶中,加150mL浓硫酸使之溶解,再加75mL发烟硫酸(含13%三氧化硫)。充分混合。瓶口插一小漏斗,小心置瓶于沸水中加热2h,得淡棕色稠液,贮于棕色瓶中,密塞保存。
(2)硝酸盐氮标准贮备溶液:称取0.7218g经105—110℃干燥后的硝酸钾(KNO3)溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀释至标线,混匀。加2mL三氯甲烷作保存剂,至少可稳定6个月。每毫升该标准储备液含0.1000mg硝酸盐氮。(3)硝酸盐氮标准使用溶液(10mg/L):吸取50.0mL硝酸盐氮标准贮备液,置蒸发皿内,加0.1mol/L氢氧化钠溶液使调至pH=8,在水浴上蒸发至干。加入少量水,移入500mL容量瓶中,稀释至标线,混匀。贮于棕色瓶中,此溶液至少稳定6个月。(注:本标准溶液应同时制备两份,用以检查硝化完全与否。如发现浓度存在差异时,应重新吸取标准贮备液进行制备。)
(4)硫酸银溶液:1.00g/L
(5)氢氧化铝悬浮液:将125g硫酸铝[KAl(SO4)2·12H2O]或硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2·12H2O]溶于1000mL蒸馏水,加热至60℃,然后边搅拌边加入55mL氨水。放置约1h后,移至大瓶中,反复洗涤沉淀物,直至洗涤液中不含氯离子为止。
2、采样
水样中硝酸盐的测定,应在采样后尽快进行。如不能及时测定,为了抑制微生物活动的影响,应于每升水样中加入0.8mL浓硫酸,并于4℃保存。测定前用氢氧化钠中和。
3、测定步骤
(1)标准曲线的绘制:分别吸取一组硝酸盐氮标准使用液与一组50mL比色管中,用以配制系列标准溶液,将各比色管加入至约40mL,加3mL氨水使呈碱性,稀释至标线,混匀。在波长410nm处,以水为参比,测量吸光度。
将上述测得的吸光度减去空白后,绘制吸光度对硝酸盐氮的标准曲线。
(2)水样的预处理:水样混浊或带色时,可取100mL水样将其加2mL氢氧化铝悬浮液震荡,静置,过滤,弃去20mL初滤液。
水样中含有氯离子,则可用硫酸银沉淀后过滤去除。
水样中含有亚硝酸盐,则可先将亚硝酸盐氧化成硝酸盐,然后从硝酸盐氮的测定结果中减去亚硝酸盐氮的含量。
(3)样品的测定:取50.0mL经过预处理的水样于蒸发皿中,用pH试剂检查水样呈微碱性(pH=8),否则调节之;置水浴上蒸发至干。加1.0mL酚二磺酸,用玻璃棒研磨,使试剂与蒸发皿残渣充分接触,放置片刻,再研磨一次,放置
10min,加入约10mL水。
在搅拌下加入3—4mL氨水,使溶液呈现最深的颜色,若有沉淀则过滤。将溶液移入50mL比色管中,稀释至标线,混匀。于波长410nm处,用10或者30nm 比色皿,以水为参比,测量吸光度。
(4)空白试验:以水代替水样,按相同步骤进行空白测定。
4、计算
C=m/V×1000
式中:C——水样中硝酸盐氮的含量,以N计,计mg/L;
m——从标准曲线上查得的硝酸盐氮量,mg;
V——所取水样体积,mL。
离子色谱法
1、仪器
(1)带分离柱和抑制柱离子色谱仪;
(2)检测器;
(3)进样器;
(4)记录仪;
(5)淋洗液和再生液的贮罐;
(6)实验室常用器皿,如容量瓶、烧杯等。
2、试剂
实验用水均为电导率小于0.5µs/cm的二次去离子水。并经0.45µm的微孔滤膜过滤。所用试剂均为优级纯试剂。
(1)淋洗贮备溶液:分别称取25.44g碳酸钠和26.04g碳酸氢钠(均已在105℃烘干2h,干燥器中放冷),溶解于水中,移入1000mL容量中,用水稀释至标线,摇匀。贮存于聚乙烯瓶中在冰箱中保存。碳酸钠浓度为0.24mol/L,碳酸氢钠为0.31mol/L。
(2)淋洗使用液:将淋洗贮备液稀释100倍即得淋洗使用液。
(3)氟离子标准贮备溶液:准确称取2.2100g氟化钠(105℃烘干2h)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液,用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液相当于每毫升含1.00mg氟离子。
(4)氯离子标准贮备溶液:准确称取1.6484g氯化钠(105℃烘干2h)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液。用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升1.00mg氯离子。
(5)溴离子标准贮备溶液:准确称取1.2879g溴化钠(105℃烘干2h)溶于水,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液。用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg溴离子。
(6)亚硝酸根离子标准贮备溶液:准确称取1.4998g亚硝酸钠(干燥器中干燥24h)溶于水,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液,用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg亚硝酸根。
(7)磷酸根标准贮备溶液:准确称取1.4950g磷酸氢二钠(干燥器中干燥24h)溶于水,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液,用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg磷酸根。
(8)硝酸根标准贮备溶液:准确称取1.3703g硝酸钠(干燥器中干燥24h)溶于水,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液,用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg硝酸根。
(9)硫酸根标准贮备溶液:准确称取1.8142g硫酸钾(105℃烘2h)溶于水,移入1000mL容量瓶中,加入10.00mL淋洗贮备液,用水稀释至标线。贮于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg硫酸根。
(10)混合标准适用溶液:可根据被测样品的浓度范围配制混合标准使用液。在配制使用液时,每1000mL中应加入10.00mL淋洗贮备液,另外不同离子浓度应尽可能相近或在同一数量级。
(11)再生液:取硫酸1.39mL于20000mL容量中,用水稀释至标线。
3、采样
样品采集后应经0.45µm的微孔滤膜过滤,保存于聚乙烯瓶中,置于冰箱中。
4、测定步骤
(1)仪器的准备和色谱条件的选择:仪器操作应按说明书进行。色谱条件为:淋洗液流速:2.5mL/min;进样量:100µL。电导检测器灵敏度根据仪器情况选择。
(2)样品的预处理:将样品和淋洗贮备液按99+1体积混合,以除去负峰干扰。