亚硝酸盐氮的测定(N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法)
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亚硝酸盐氮的测定(N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法):
亚硝酸盐是氮循环的中间产物,不稳定,根据水环境条件,可被氧化成硝酸盐,也可被还原成氨。亚硝酸盐可使人体正常的血红蛋白(地铁血红蛋白)氧化成为高铁血红蛋白,发生高铁血红蛋白症,失去血红蛋白在体内输送氧的能力,出现组织缺氧的症状。亚硝酸盐可与仲胺类反应生成具致癌性的亚硝胺类物质,在PH值较低的酸性条件下,有利于亚硝胺类的形成。
水中亚硝酸盐的测定方法通常采用重氮-偶联反应,使生成红紫色染料。方法灵敏、选择性强。所用重氮和偶联试剂种类较多,最常用,前者为对氨基苯磺酰胺和对氨基苯磺酸,后者为N-(1-萘基)-乙二胺和a-萘胺。此外,还有目前国内外普遍使用的离子色谱法和新开发的气相分子吸收法。这两种方法虽然须使用专用仪器,但方法简便、快速,干扰较少。
亚硝酸盐在水中可受微生物等作用而很不稳定,在采集后应尽快进行分析,必要时冷藏以抑制微生物的影响。
1、实验原理
在磷酸介质中,pH1.8±0.3时,亚硝酸盐与对-氨基苯磺酰胺反应,生成重氮盐,再与N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色染料。在540nm波长处有最大吸收。
2.干扰及消除
氯胺、氯、硫代硫酸盐、聚磷酸钠和高铁离子有明显干扰。水样呈碱性(PH>11)时,可加酚酞溶液为指示剂,滴加磷酸溶液至红色消失。水样有颜色或悬浮物,可加氢氧化铝悬浮液并过滤。
3.方法的适用范围
本方法适用于饮用水、地表水、地下水、生活污水、和工业废水中亚硝酸盐的测定。最低检出浓度为0.003mg/L;测定上限为0.20mg/L亚硝酸盐氮.
4.仪器
分光光度计
5.试剂
实验用水均为不含亚硝酸盐的水
1)无亚硝酸盐的水:于蒸馏水中加入少许高锰酸钾晶体,使呈红色,再加氢氧化钡(或氢氧化钙)使呈碱性。置于全玻璃蒸馏器中蒸馏,弃去50ml初馏液,收集中间约70%不含锰的馏出液。亦可于每升蒸馏水中加1ml浓硫酸和0.2ml
硫酸锰溶液(每100ml水中含36.4gMnSO
4.H
2
O),JIARU 1~3ml0.04%高锰酸钾溶
液至呈红色,重蒸馏。
2)磷酸密度=1.70g/ml。
3)显色剂:于500ml烧杯中,加入250ml水和50ml磷酸,加入20.0对-氨基苯磺酰胺,再将1.00gN-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶于上述溶液中,转移至500ml容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。
此溶液贮于棕色瓶中,保存在2~5度,至少可稳定一个月。
注意:本试剂有毒性,避免与皮肤接触或摄入体内。
4)贮备液:称取 1.232g 亚硝酸钠(Na2NO2),溶于 150ml 水中,转移至1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线。每毫升含约 0.25mg 亚硝酸盐氮。此溶液贮于棕色瓶中,加入 1ml 三氯甲烷,保存在 2-5℃,至少稳定一个月。贮备液的标定如下:在 300ml 具塞锥形瓶中,移入 50.00ml 0.050mol/L 高锰酸钾溶液,5ml 浓硫酸,用 50ml 无分度吸管,使下端插入高锰酸钾溶液液面下,加入 50.00ml 亚硝酸钠标准贮备液,轻轻摇匀,置于水浴水加热至 70-80℃,按每次 10.00ml 的量加入足够的草酸钠标准溶液,使红色褪去并过量,记录草酸钠标准溶液用量(V2 )。然后用高锰酸钾标准溶液滴定过量草酸钠至溶液呈微红色,记录高锰酸钾标准溶液总用量(V1)。再以 50ml 水代替亚硝酸盐氮标准贮备液,如上操作,用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液的浓度(c1)。按下式计算高锰酸钾标准溶液浓度:亚硝酸盐
c1(1/5KMnO4)=0.0500 × V4 /V3
按下式计算亚硝酸盐氮标准贮备液的浓度:
亚硝酸盐氮(N, mg/L)=(V1c1 − 0.0500 × V2 ) × 7.00 × 1000/50.00
=140 V1 c1 –7.00×V2
式中:c1--经标定的高锰酸钾标准溶液的浓度(mol/L);
V1—滴定亚硝酸盐氮标准贮备液时,加入高锰酸钾标准溶液总量(ml);
V2--滴定亚硝酸盐氮标准贮备液时,加入草酸钠标准溶液总量(ml);
V3—滴定水时,加入高锰酸钾标准溶液总量(ml);
V4—滴定空白时,加入草酸钠标准溶液总量(ml);
7.00—亚硝酸盐氮(1/2N)的摩尔质量(g/mol);
50.00—亚硝酸盐标准贮备液取用量(ml);
0.0500—草酸钠标准溶液浓度(1/2Na2C2O4,mol/L)。
4) 亚硝酸盐氮标准中间液:分取适量亚硝酸盐标准贮备液(使含 12.5mg 亚硝酸盐氮),置于 250ml 容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0µg 亚硝酸盐氮。中间液贮于棕色瓶内,保存在 2-5℃,可稳定一周。
6) 亚硝酸盐标准使用液:取 10.00ml 亚硝酸盐标准中间液,置于 500ml 容量瓶中,用水稀释至标线。每毫升含 1.00µg 亚硝酸盐氮。此溶液使用时,当天配制。
7)氢氧化铝悬浮液:溶解 125g 硫酸铝钾[KAl (SO4)2·12H2O]或硫酸铝[NH4Al(SO4)2·12H2O]于 1000ml 水中,加热至 60℃,在不断搅拌下,徐徐加入 55ml 氨水,放置约 1h 后,移入 1000ml 量筒内,用水反复洗涤沉淀,最后至洗涤液中不含亚硝酸盐为止。澄清后,把上清液尽量全部倾出,只留稠的悬浮物,最后加入 300ml 水,使用前应振荡均匀.
8)高锰酸钾标准溶液(1/5KMnO4,0.050 mol/L):溶解1.6g 高锰酸钾于1200ml 水中,煮沸 0.5-1h,使体积减少到 1000ml 左右,放置过夜。用 G-3 号玻璃砂芯滤器过滤后,滤液贮存于棕色试剂瓶中避光保存,按上述方法标定。
9)草酸钠标准溶液(1/2Na2C2O4,0.0500mol/L):溶解经 105℃烘干 2h 的优级纯无水草酸钠 3.350g 于 750ml 水中,移入 1000ml 容量瓶中,稀释至标线.
6、实验步骤
(1)校准曲线的绘制依次吸取亚硝酸盐氮标准使用液0ml、1.00ml、
3.00ml、5.00ml、 7.00ml及10.00ml ,至50ml比色管中,用水稀释至标线,然后加入1.0 ml显色剂密塞,混匀。显色剂,至标线,然后加入1.0 ml显色剂,密塞,混匀。静置20 min, 1cm比色皿于波长540 nm处比色皿,静置20 min, 1cm比色皿,于波长540 nm处,以水为参比,测量吸光度。水为参比,测量吸光度。从测得的吸光度,从测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,获得校正吸光度绘制曲线。
(2)水样的测定• 当水样pH≥11时,可加入1滴酚酞指示液,边搅拌边逐滴加入(1+9)磷酸溶液,至红刚消失。(水样如有颜色和悬浮物,加入2 ml 氢氧化铝悬浮液,搅拌、静置、过滤,弃去25 ml初滤液初滤液。弃去25 ml 初滤液。• 分取经预处理的水样入50 ml比色管中(分取经预处理的水样入50 ml比色管中比色管中(如含量高,则分取适量,用水稀释至标线),),加量高,则分取适量,用水稀释至标线),加1.0 ml显色剂,然后按校准曲线绘制的相同的步骤操作,测量吸光度。经空白校正后,步骤操作,测量吸光度。经空白校正后,从校准曲线上查得亚硝酸盐氮含量。准曲线上查得亚硝酸盐氮含量。
(3)空白试验用实验用水代替水样,用实验用水代替水样,按相同步骤进行全程测定。
7、计算
亚硝酸盐氮(mg/L)亚硝酸盐氮(N,mg/L)= m/V