1 FHZHJSZ0018 水质 硝酸盐氮的测定 酚二磺酸分光光度法 F-HZ-HJ-SZ-0018 水质 硝酸盐氮的测定 酚二磺酸分光光度法 1 范围 本方法适用于测定饮用水 地下水和清洁地面水中的硝酸盐氯 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 之问 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 时 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 其吸光度 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测定 3 试剂 本方法所用试剂除另有说明 外 均为分析纯试剂 实验中所用的水 均应用蒸馏水或同 等纯度的水 3.1 硫酸 ? 1.84g/mL 3.2 发姻硫酸 (H2SO4 SO3) 含 13%三氧化硫 (SO3) 注 (1)发烟硫酸在室温较低时凝固 取用时 可先在 40~50 隔水浴中加温使熔化 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 锥形瓶中 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 置瓶于沸水浴中加热 2h 得淡棕色稠液 贮于棕色瓶中 密塞保存 注 (1) 当苯酚色泽变深时 应进行蒸馏精制 (2) 无发烟硫酸时 亦可用硫酸 (3.1)代替 但应增加在沸水浴中加热时间至 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 影响硝基化反应的进行 使测定结果偏低 3.4 氨水 (NH3 H2O) ? 0.90g/mL 3.5 硝 酸盐氮标准溶液 cN 100mg/L 将 0.7218g经 105~110 干燥 2h的硝酸钾 (KNO3)溶于水中 移入 1000mL 容量瓶 用水 稀释至标线 混匀 加 2mL 氯仿作保存剂 至少可稳定 6 个月 每毫升本标准溶液含 0.10mg 硝酸盐氮 3.6 硝酸盐氮标准溶液 cN 10.0mg/L 吸取 50.0mL 硝酸盐氮标准溶液 (3.5) 置蒸发皿内 加氢氧化钠溶液 (3.9)使调至 pH8 在 水浴上蒸发至干 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 2 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 每毫升本标准溶液含 0.010mg 硝酸盐氮 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 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 4.397g 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 3.10 EDTA 二钠溶液 称取 50gEDTA 二钠盐的二水合物 (C10H14N2O3Na2 2H2O) 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 氢氧化铝悬浮液 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 充分搅拌后静 置 弃去上清液 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 10mm 和 30mm 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特殊建议进行采样 实验室样品可贮于玻璃瓶或聚乙烯瓶中 硝酸盐氮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 操作步骤 6.1 试份体积的选择 最大试份体积为 50mL 可测定硝酸盐氮浓度至 2.0mg/L 6.2 空白试验 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 根据已测定的氯离子 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 可将巳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 冷却后再进行过滤 (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 3 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 lmL 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 4l0nm 波长 选用合适光程长的比色皿 以水为参比 测量溶液的吸光度 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 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 结果计算 7.1 计算方法 试份中硝酸盐氮的吸光度 Ar 用式 (1)计算 1.............. ……………………………………?= bsr AAA 式中 As 试份溶液 (6.4)的吸光度 Ab 空白试验溶液 (6.2)的吸光度 注 对某种特定样品 As 和 Ab 应在同一种光程长的比色皿中测定 . 4 硝酸盐氮含量用 cN mg/L 表示 7.1.1 未经去除氯离子的试样 按式 (2)计算 21000 …………………………………………×= VmcN 式中 m 硝酸盐氮质量 mg 由 Ar 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 按式 (3)计算 31000 1 21 ………………………………………………+××= V VV V mc N 式中 V1 供去氯离子的试样取用量 mL V2 硫酸银溶液加入量 mL 8 精密度 8.1 经 5 个实验室的分析方法协作试验结果如下 8.1.1 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 8.1.2 实验室间 a. 分析含硝酸盐氮 1.20mg/L 的统一分发标准样 实验空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 9 参考文献 GB7480-87