水质硝酸盐氮的测定

⽔质硝酸盐氮的测定
⽔质硝酸盐氮的测定
酚⼆磺酸分光光度
1 适⽤范围
本标准适⽤于测定饮⽤⽔、地下⽔和清洁地⾯⽔中的硝酸盐氮。
1.1测定范围
本⽅法适⽤于测定硝酸盐氮浓度范围在0.02~2.0mg/L之间。浓度更⾼时,可分取较少的试份测定。
1.2最低检出浓度
采⽤光程为30mm的⽐⾊⽫,试份体积为50ml最低检出浓度为0.02mg/L
1.3灵敏度
当使⽤光程为30mm的⽐⾊⽫试份体积为50ml, 硝酸盐氮含量为0.60mg/L时,吸光度约0.6单位。
使⽤光程为10mm的⽐⾊⽫,试份体积为50ml,硝酸盐氮含量为(2.0mg/L)时,吸光度约0.7单位。
1.4⼲扰
⽔中含氯化物、亚硝酸盐、铵盐、有机物和碳酸盐时,可产⽣⼲扰。含此类物质时,应作适当的前处理,以消除对测定的影响。
2 原理
硝酸盐在⽆⽔情况下与酚⼆磺酸反应,⽣成硝基⼆磺酸酚,在碱性溶液中,⽣成黄⾊化合物,于410nm波长处进⾏分光光度计测定。
3试剂
本标准所⽤试剂除另有说明外,均为分析纯试剂,实验中所⽤的⽔,均应⽤为蒸馏⽔或同等纯度的⽔。
3.1硫酸:ρ=1.84g/ml。
3.2发烟硫酸(H2SO4·SO3):含13%三氧化硫(SO3)。
注:(1)发烟硫酸在室温较低是凝固取⽤时,可先在40~50℃隔⽔浴中加温使之融化,不能将盛装发烟硫酸的玻璃瓶直接置⼊⽔浴中,以免瓶裂引起危险。
(2)发烟硫酸中含三氧化硫(SO3)浓度超过13%时,可⽤硫酸(3.1)按计算量进⾏稀释。
3.3 酚⼆磺酸(C6H3(OH)(SO3H)2)。
称取25g苯酚置于500ml锥⾏瓶中,加150ml硫酸(3.1)使之溶解,,再加75ml发烟硫酸(3.2),充分混和,瓶⼝插⼀⼩漏⽃,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。
注:(1)当苯酚⾊泽边深时,应进⾏蒸馏精制。
(2)⽆发烟硫酸时,也可⽤硫酸(3.1)代替,但应增加在沸⽔浴中的加热时间之6h,制得的试剂尤应注意防⽌吸收空⽓中的⽔分,以免因硫酸浓度的降低,影响硝基化反映的进⾏,是测定结果偏低。
3.4 氨⽔(NH3.H2O)ρ=0.90g/ml
3.5硝酸盐氮标准溶液:C N=100mg/l
将0.7218g经105~110℃⼲燥2h的硝酸钾(KNO3)溶于⽔中,移⼊1000 ml容量瓶中,⽤⽔稀释到标线,混匀,加2 ml氯仿作保存剂,⾄少可稳定6个⽉。
每毫升本标准溶液含0.10 mg硝酸盐氮。
3.6 硝酸盐氮标准溶液:C N=10.0mg/l。
吸取50.0ml硝酸盐氮标准溶液(3.5),置蒸发⽫中,加氢氧化钠溶液(3.9)使调⾄PH=8,在⽔浴锅上蒸发⾄⼲。加2ml酚⼆磺酸
试剂(3.3),⽤玻璃棒研磨蒸发⽫内壁,使残渣与试剂充分接触,放置⽚刻,重复研磨⼀次,放置10min,加⼊少量⽔,定量移⼊500ml容量瓶中,加⽔⾄标线,混匀。
每毫升标准溶液含0.010mg硝酸盐氮。
储于棕⾊瓶中,此溶液⾄少稳定6个⽉。
注:本溶液应同时制备两份,如发现浓度存在差异时,应重新吸取硝酸盐氮标准溶液(3.5)进⾏制备。
3.7 硫酸银溶液
称取 4.3978g硫酸银(Ag2SO4)溶于⽔,稀释⾄1000ml。
1.00ml此溶液可去除1.00mg氯离⼦(Cl-)。
3.8硫酸溶液:0.5mol/l。
3.9氢氧化钠溶液:0.1mol/l。
3.10EDTA⼆钠溶液
称取 50gEDTA⼆钠盐的⼆⽔合物(C10H14N2O3Na2·12H2O),溶于20ml⽔中,使调成糊状,加⼊60ml
氨⽔(3.4)充分混合,使之溶解。
3.11 氢氧化铝悬浮物
称取125g硫酸铝钾(KAl(SO4)2·12H2O)或硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2·12H2O)溶于1L⽔中,加热到60℃,在不断搅拌下徐徐加⼊55ml氨⽔(3.4),使⽣成氢氧化铝沉淀,充分搅拌后放置,弃去上清夜。
反复⽤⽔洗涤沉淀,⾄倾出液⽆氯离⼦和铵盐。最后加⼊300ml⽔使成悬浮液。
使⽤前振摇均匀。
3.12⾼锰酸钾溶液:3.16g/l。
4仪器
常⽤实验室仪器及:
4.1瓷蒸发⽫:75~100ml容量。
4.2具塞⽐⾊管:50ml
4.3分光光度计:适⽤于测量波长410nm,并配有光程10nm和30nm的⽐⾊⽫。
5 采样和样品
按照国家标准规定及根据待测⽔的类型提出的建议进⾏采样。
实验室样品可贮存在玻璃瓶或聚⼄烯瓶中。
硝酸盐氨的测定应在⽔样采集后⽴即进⾏,必要时,应保存在4℃下,但不得超过24h。
6步骤
试份体积的选择
最⼤试份体积为50ml,可测定硝酸盐氨浓度⾄2.0mg/l。
6.2空⽩实验
取50ml⽔,以与试份测定完全相同的步骤、试剂和⽤量,进⾏平⾏操作。
6.3⼲扰的排除
6.3.1带⾊物质
取100ml试样移⼊100ml具塞量筒中,加2ml氢氧化铝悬浮液(3.11),密塞充分振摇,静置数分钟澄清后,过滤,弃去最初滤液的20ml。
6.3.2氯离⼦
取100ml试样移⼊100ml具塞量筒中,根据以测定的氯离⼦含量,加⼊相当量的硫酸银溶液(3.7),充分混合,在暗处放置
30min,使氯化银沉淀凝聚,然后⽤慢速滤纸过滤,弃去最初滤液20ml。
注:(1)如不能获得澄清滤液,可将已加过硫酸银溶液后的试样在近80℃的⽔浴中加热,并⽤⼒振摇,
使沉淀充分凝聚,冷却后再进⾏过虑。
(2)如同时需去除带⾊物质,则可在加⼊硫酸银溶液并混匀后,再加⼊2ml氢氧化铝悬浮液,充分振摇,放置⽚刻待沉淀后,过滤。
6.3.3亚硝酸盐
当亚硝酸盐氮含量超过0.2mg/l时,可取100ml试样,加1ml硫酸溶液(3.8),混匀后,滴加⾼锰酸钾溶液(3.12),⾄淡红⾊保持15min不褪为⽌,使亚硝酸盐氧化为硝酸盐,最后从硝酸盐氮测定结果中减去亚硝酸盐氮量。
6.4 测定
6.4.1蒸发
取50.0ml试份⼊蒸发⽫中,⽤PH试纸检查,必要时⽤硫酸溶液(3.8)或氢氧化钠溶液(3.9),调节⾄微碱性(PH≈8),置⽔浴上蒸发⾄⼲。
6.4.2硝化反应
加1.0ml酚⼆磺酸试剂(3.3),⽤玻璃棒研磨,使试剂与蒸发⽫内残渣充分接触,放置⽚刻,再研磨⼀次,放置10min,加⼊约10ml⽔。
6.4.3显⾊
在搅拌下加⼊3~4ml氨⽔(3.4),使溶液呈现最深的颜⾊。如有沉淀产⽣,过滤;或滴加EDTA⼆钠溶液(3.10),并搅拌⾄沉淀溶解。将溶液移⼊⽐⾊管(4.2)中,⽤⽔稀释⾄标线,混匀。
6.4.4分光光度测定
于410nm波长,选⽤合适光程长的⽐⾊⽫,以⽔为参⽐,测定溶液的吸光度。
6.5 校准
6.5.1校准系列的制备
⽤分度吸管向⼀组10⽀50ml⽐⾊管中,加⼊硝酸盐氮标准溶液,所加体积如下表,加⽔⾄约40ml,加3ml氨⽔(3.4)使成碱性,再加⽔⾄标线,混匀。
按6.4.4进⾏分光光度测定。所⽤⽐⾊⽫的光程长亦如表所⽰.
校准系列中所⽤标准溶液体积
标准溶液(3.6)体积ml 硝酸盐氮含量mg ⽐⾊⽫光程长mm
0 0.10 0.30 0.50
0.70
1.00 3.00 5.00 7.00 10.0
0.001
0.003
0.005
0.007
0.010
0.030
0.050
0.070
0.10
10、30
30
30
30
30
10、30
10
10
10
10
6.5.2校准曲线的绘制
由除零管外的其他校准系列测得的吸光度值减去零管的吸光度值,分别绘制不同⽐⾊⽫光程长的吸光度对硝酸盐氮含量(mg)的校准曲线。
7结果的表⽰
计算⽅法
试份中硝酸盐氮的吸光度A r⽤式(1)计算:
A r=A s-A s (1)
式中:A s――试份溶液(6.4)的吸光度;
A s――空⽩试验溶液(6.2)的吸光度。
注:对某种特定样品,A s和A s应在同⼀种光程长的⽐⾊⽫中测定。
硝酸盐氮含量CN mg/l表⽰。
7.1.1未经去除氯离⼦的试样,按式(2)计算:
C N=m/V ×1000 (2)
式中:m--硝酸盐氮质量,mg,由A r值和相应⽐⾊⽫光程的校准曲线(6.5.2)确定;
V――试份体积,ml;
1000――换算为每升试样计。
7.1.2经去除氯离⼦的试样,按试(3)计算;
C N=m/V×1000×(V1+V2)/V1 (3)
式中:V1――供去氯离⼦的试样取⽤量,ml;
V2――硫酸银溶液加⼊量,m l。
7.2精密度与准确度
7.2.1经5个实验室的分析协作试验结果如下:
7.2.1.1实验室内
浓度范围为0.2~0.4mg/l的加标地⾯⽔,最⼤总相对标准偏差6.4%,回收率平均值78%。
浓度范围1.8~2.0mg/l的加标地⾯⽔,最⼤总相对标准偏差5.4%,回收率平均值98.6%。
7.2.1.2实验室间
a.分析含硝酸盐氮1.20mg/l的统⼀分发标准样,实验室间总相对标准偏差为9.4%,相对误差为 -6.7%。
b.52个实验室测定含硝酸盐氮1.59mg/l的合成⽔样,相对标准偏差为11.0%,相对误差为
8.8%。

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