实验方法

水中硝酸盐氮测定实验

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水中硝酸盐(Nitrate)是在有氧条件环境下,亚硝氮、氨氮等各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物,也是含氮有机物经无机化作用最终的分解产物。亚硝酸盐可经氧化而生成硝酸盐,硝酸盐在无氧环境中,亦可受微生物的作用而还原为亚硝酸盐。

紫外分光光度法

实验原理

利用硝酸根离子在220 nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐氮。溶解的有机物在220 nm波长处也会有吸收,而硝酸根离子在275 nm没有吸收,因此,在275 nm处作另一次测量,校准硝酸根离子的吸光度。

实验材料

水样

实验步骤

一、试剂
 
1.  1 mol/L的盐酸:量取83 mL浓盐酸用水稀释至1 000 mL。
 
2.  氢氧化铝悬浮液:溶解125g硫酸铝钾(KAl(SO42·12H2O)或十二水硫酸铝铵于1 000 mL水中,加热至60℃,在不断搅拌下,徐徐加入55 mL浓氨水,生成氢氧化铝沉淀,充分搅拌后静置约1小时,弃去上部清夜,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100 mL水,使用前应振荡均匀。
 
3.  硝酸盐标准贮备液(CNO3—N=0.1 mg/mL):称取0.7218 g经105~110℃干燥2 h的优级纯硝酸钾溶于水,移入1 000 mL容量瓶中,定容后,加2 mL三氯甲烷作保存剂,混匀,至少可稳定6个月。该标准贮备液每毫升含0.100 mg硝酸盐氮。
 
4.  0.01mg/mL硝酸盐标准使用液:将上述硝酸盐标准贮备液稀释10倍即可。
 
5.  0.8%氨基磺酸溶液:避光保存于冰箱中。
 
二、实验步骤
 
1.  水样预处理

水样如有颜色或悬浮物,可采用以下其中一种方法进行处理脱色。
 
① 取100 mL水样于锥形瓶中调至pH7后,加入4 mL氢氧化铝悬浮液,搅拌5 min后,静置数分钟,过滤,弃去20 mL初滤液。
 
② 取100 mL水样于锥形瓶中,加入1 mL10%硫酸锌溶液,在搅拌下滴加5 mol/L的氢氧化钠溶液,调至PH至10.5左右(使呈碱性,生成氢氧化锌沉淀),待絮凝胶沉淀后,过滤,弃去最初滤液20 mL或直接取上清夜。
 
2.  校准曲线的绘制

分别吸取硝酸盐标准使用液(试剂4)1.00、2.00、4.00 、6.00、8.00、10.00 mL于50 mL容量瓶中,各加入1 mL盐酸溶液(试剂1),用新鲜去离子水稀释至标线,即得浓度分别为0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/L硝酸盐氮。用光程长1 cm的石英比色皿,在波长220 nm和275 nm处比色,以新鲜去离子水50 mL加盐酸溶液(试剂1)为参比,测量吸光度。
 
3.  水样的测定

取25 mL经过脱色处理的水样于50 mL容量瓶中,加入1 mL 1 mol/L的盐酸溶液,用新鲜去离子水稀释至刻度。和标样一样测量吸光度。水样浓度可由吸光度从标准曲线上查得。
 
三、结果计算
 
A校=A220-2A275
式中:
A220-220 nm波长测得吸光度;
A275-275 nm波长测得吸光度。
 
求得吸光度校正值以后,从标准曲线中查得相应的硝酸盐氮量,即为水样测定结果(mg/L)。水样若经稀释后测定,则结果应乘以稀释倍数。
 

注意事项

1.  为了解水受污染程度和变化情况,需对水样进行紫外吸收光谱分布曲线的扫描,如无扫描装置时,可用手动在220~280 nm、每隔2~5 nm测量吸光度,绘制波长-吸光度曲线。水样与近似浓度的标准溶液分布曲线应类似,且在220 nm与275 nm附近不应
有肩状或折线出现。
 
2.  水样采集后应及时进行测定,必要时应加硫酸使pH<2。保存在4℃以下,在24 h内分析。

3.  含有有机物的水样,而且硝酸盐含量较高时,必须先进行预处理后再稀释。
 
4.  当水样中含有Cr6+时,絮凝剂应采用氢氧化铝,并放置0.5 h以上再取上清液供测定。
 
5.  当水样中亚硝酸盐氮高于0.1 mg/L时,比色溶液中还需加入0.1 mL 0.8%氨基磺酸溶液。
 
6.  硝酸盐标准贮备液中加2 mL三氯甲烷作保存剂,是为了抑制微生物对硝酸盐的氧化还原作用。氯化汞和甲苯也有此作用,亚硝酸盐、铵盐的保存也可采用该种方法。

其他

一、水中硝酸盐简介

水中硝酸盐(Nitrate)是在有氧条件环境下,亚硝氮、氨氮等各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物,也是含氮有机物经无机化作用最终的分解产物。亚硝酸盐可经氧化而生成硝酸盐,硝酸盐在无氧环境中,亦可受微生物的作用而还原为亚硝酸盐。
 
水中硝酸盐氮(NO3--N)含量悬殊,从数十微克/升至数十毫克/升。清洁的地表水含量很低,受污染的的水体以及一些深层地下水中含量较高。水中硝酸盐氮的测定方法颇多,常用的有酚二磺酸光度法、镉柱还原法、戴氏合金还原法、离子色谱法、紫外分光光度法和电极法等。紫外分光光度法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水,最低检出浓度为0.08 mg/L,测量上限为4.0 mg/L硝酸盐氮。

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