實驗室水中硝酸鹽氮的測定——紫外分光光度法

  水中硝酸鹽氮的測定——紫外分光光度法

  1總則

  1.1主題內(nèi)容

  本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用紫外分光光度法測定水中的硝酸鹽氮。

  1.2適用范圍

  本方法適用于清潔地面水和未受明顯污染的地下水中硝酸鹽氮的測定，其最低檢出濃度為0.08mg/L，測量上限為4mg/L硝酸鹽氮。

  1.3干擾及消除溶解的有機物、表面活性劑、亞硝酸鹽、六價鉻、溴化物、碳酸氫鹽和碳酸鹽等干擾測定，需進行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。本法采用絮凝共沉淀和大孔中性吸附樹脂進行處理，以去除水樣中大部分常見有機物、濁度和Fe3+、Cr6+對測定的干擾。

  2方法原理

  利用硝酸根離子在220nm波長處的吸收而定量測定硝酸鹽氮。溶解的有機物在220nm處和275nm處均有吸收，而硝酸根離子在275nm處沒有吸收。因此，在275nm處作另一次測量，以校正硝酸鹽氮值。

  3儀器

  3.1紫外分光光度計。

  3.2離子交換柱(?1.4cm，裝樹脂高5～8cm)。

  3.3常用實驗設(shè)備。

  4試劑

  4.1氫氧化鋁懸浮液：溶解125g硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2˙12H2O]或硫酸鋁銨[NH4Al(SO4)2˙12H2O]于1000mL水中，加熱至60℃。然后邊攪拌邊緩緩加入55mL濃氨水。放置約1h后，移至一個大瓶中，用傾瀉法反復(fù)洗滌沉淀物，直到該溶液不含銨離子為止。最后加300mL純水成懸浮液。使用前振蕩均勻。

  4.2硫酸鋅溶液：10%(m/V)。

  4.3氫氧化鈉溶液：C(NaOH)=5mol/L。

  4.4大孔型中性樹脂：CAD/40或XAD/2型及類似型號樹脂。

  4.5甲醇。

  4.6鹽酸溶液：C(HCl)=1mol/L(鹽酸系優(yōu)級純)。

  4.7氨基磺酸(H2NSO3H)溶液：0.8%(m/V)，避光保存于冰箱中。

  4.8硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液：C(NO3-N)=100mg/L。

  將0.7218g經(jīng)105～110℃干燥2h的硝酸鉀(KNO3)溶于水中，移入1000mL容量瓶，用水稀釋至標(biāo)線，混勻。加2mL氯仿作保存劑，至少可穩(wěn)定6個月。每毫升此標(biāo)準(zhǔn)溶液含0.100mg硝酸鹽氮。

  5步驟

  5.1水樣預(yù)處理：

  5.1.1吸附柱制備：新的樹脂先用200mL去離子水分兩次洗滌，用甲醇(4.5)浸泡過夜，棄去甲醇，再用40mL甲醇分兩次洗滌，用新鮮去離子水洗到柱中流出液滴落于燒杯中無乳白色為止;樹脂裝入柱中時，樹脂間絕對不允許存在氣泡。

  5.1.2量取200mL水樣置于錐形瓶中，加入硫酸鋅溶液(4.2)2mL，在攪拌下滴加氫氧化鈉溶液(4.3)，調(diào)節(jié)pH等于7?；?qū)?00ml水樣調(diào)節(jié)pH=7，加4mL氫氧化鋁懸浮液(4.1)。

  5.1.3待絮凝膠團下沉后，吸取上清液(或離心分離)注入吸附樹脂柱中，以取每秒1～2滴的流速流出(注意各個水樣間的流速保持一致)。先用100mL水樣上清液分兩次洗滌柱子，棄去。再使水樣上清液通過柱子，收集50mL于比色管中，備測定用，樹脂用150mL水分三次洗滌，備用。

  5.2水樣測定：

  5.2.1在盛有水樣的比色管中加1.0mL鹽酸溶液(4.6)，0.1mL氨基磺酸溶液(4.7)(若亞硝酸鹽氮低于0.1mg/L時，可不加氨基磺酸溶液)。

  5.2.2用1cm石英比色皿在紫外分光光度計上，用新鮮去離子水50mL，加1mL鹽酸溶液(4.6)作參比，測定水樣在220nm及275nm波長處的吸光度。

  5.3校準(zhǔn)曲線的繪制：向6支100mL容量瓶中依次加入0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00mL硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.8)，用新鮮去離子水稀釋到100mL(其相應(yīng)濃度為0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.0.0mg/L硝酸鹽氮，若測較高含量的樣品時需適當(dāng)擴展系列)。按水樣測定相同步驟測量吸光度。根據(jù)220nm與二倍275nm波長吸光度值之差對濃度作圖，繪制校準(zhǔn)曲線。

  6結(jié)果表示

  6.1校正吸光度計算

  式中：Ar———校正吸光度;

  A220nm———220nm波長處測得的吸光度;

  A275nm———275nm波長處測得的吸光度。

  6.2硝酸鹽氮含量計算

  式中：C———水樣中硝酸鹽氮濃度，mg/L;

  m———依校正吸光度值A(chǔ)r從校準(zhǔn)曲線上查出的相應(yīng)硝酸鹽氮含量，mg;

  V———所取水樣的體積，mL。

  7精密度和準(zhǔn)確度

  經(jīng)六個實驗室分析含1.80mg/L硝酸鹽氮的統(tǒng)一標(biāo)樣，實驗室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.6%;實驗室間總相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.1%;相對誤差為1.1%。

  8注意事項

  8.1為了解水中受污染程度和變化情況，需對水樣進行紫外吸收光譜分布曲線的掃描，如無掃描裝置時，可手動在220～280nm間，每隔2～5nm測量吸光度，繪制波長-吸光度曲線。水樣與近似濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分布曲線應(yīng)類似，且在220nm及275nm附近不應(yīng)有肩狀或折線出現(xiàn)。

  參考吸光度比值應(yīng)小于20%，越小越好。

  水樣經(jīng)上述方法適用情況檢驗后，符合要求時，應(yīng)不經(jīng)預(yù)處理，直接取50mL水樣于比色管中，加鹽酸和氨基磺酸溶液后，進行吸光度測量。如經(jīng)絮凝后水樣亦達到上述要求，則也可只進行絮凝預(yù)處理，省略樹脂吸附操作。

  8.2含有有機物的水樣，而硝酸鹽含量較高時，必須先進行預(yù)處理后再稀釋。

  8.3大孔中性吸附樹脂對環(huán)狀、空間結(jié)構(gòu)大的有機物吸附能力強，對低碳鏈、有較強極性和親水性的有機物吸附力差。

  8.4當(dāng)水樣存在六價鉻時，絮凝劑應(yīng)采用氫氧化鋁，并放置0.5h以上再取上清液供測定用。

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