氨氮的测量方法-水杨酸光度法-第1章
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水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法
1 适用范围
本标准规定了测定水中氨氮的水杨酸分光光度法。
本标准适用于分析饮用水、地表水和废水中氨氮的测定,亦可用于分析土壤和植物。
当试料体积为8。0 ml,使用30mm 比色皿时,检出限为0。004mg/L,测定下限为
0。016mg/L。
当试料体积为1。0 ml,使用10mm 比色皿时,测定上限为8。0 mg/L(均以N 计)。
在本方法规定的条件下,水样中的所有的氯胺都能与水杨酸发生定量反应,干扰氨氮的
测定。
2 方法原理
在碱性介质中(pH =11。7)和亚硝基五氰络铁(Ⅲ)酸钠存在下,水中的氨、铵离子与
水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物,在697nm 处用分光光度计测量吸光度。
3 试剂和材料
除非另有说明,分析时所用试剂均使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为按
3。1 制备的水。
3。1 水:无氨水,用下述方法之一制备。
3。1。1 离子交换法
蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂(氢型)柱,将流出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃
瓶内。每升流出液加10g 同样的树脂,以利于保存。
3。1。2 蒸馏法
在l000ml 的蒸馏水中,加0。lml 硫酸(ρ=1。84g/ml),在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃
去前50ml 馏出液,然后将约800ml 馏出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升馏出液
加10g 强酸性阳离子交换树脂(氢型)。
3。1。3 无氨水纯度的检验方法
控制试剂空白吸光度不超过0。015(使用10mm 比色皿)。
3。2 氨氮标准榕液Ⅰ:ρN =1000 μg/ ml 。
称取(3。819 士0。004)g 氯化铵(NH4CI,在100℃~105℃干燥2h),溶于水中,移入
l000 ml 容量瓶中,稀释至刻度。此溶液至少稳定1 个月。
3。3 氨氮标准溶液Ⅱ:ρN =100μg / ml 。
吸取10。00 ml 氨氮标准溶液(3。2)于100 ml 容量瓶中,稀释至标线。此溶液至少稳定
1 周。
3。4 氨氮标准溶液Ⅲ:ρN =1μg / ml 。
吸取1。00 ml 氨氮标准溶液(3。3)于100 ml 容量瓶中,稀释至标线。临用现配。
3。5 氢氧化钠溶液:c(NaOH)= 2mol /L
3。6 显色液
称取50 g 水杨酸'C6H4(OH)COOH',加入约100 ml 水,再加入160 ml 氢氧化钠溶液
(3。5),搅拌使之完全溶解;再称取50 g 酒石酸钾钠(C4H4O6KNa·4H2O),溶于水中,与上
述溶液合并移入1000 ml 容量瓶中,加水稀释至标线,贮存于加橡胶塞的棕色玻璃瓶中。此
溶液至少稳定1 个月。
注:若水杨酸未能全部溶解,可再加入数毫升氢氧化钠溶液(3。5),直至完全溶解为止;最后溶液的
2
pH 值为6。0~6。5。
3。7 次氯酸钠原液
可购买商品试剂。亦可以自己制备,详细的制备方法见附录A。1。
存放于塑料瓶中的次氯酸钠溶液原液,每次使用前应标定其有效氯浓度和游离碱浓度
(以NaOH 计),标定方法详见附录A。2 和附录A。3。
3。8 次氯酸钠溶液
取经标定的次氯酸钠溶液(3。7),用水和氢氧化钠溶液(3。5)稀释成含有效氯浓度为
3。5g/L,游离碱浓度为0。75mol /L(以NaOH 计)的次氯酸钠溶液(根据标定结果计算需要
的稀释倍数或需要补加的氢氧化钠的体积),存放于棕色滴瓶内。本试剂可稳定一周。
3。9 亚硝基五氰络铁(Ⅲ)酸钠溶液:ρ=1。8g/L
称取0。18g 亚硝基五氰络铁酸钠{Na2'Fe(CN)5NO' ·2H2O}置于10 ml 具塞比色管中,加
水至标线,加塞,充分振荡,使之溶解。此溶液临用前配制。
3。10 酒石酸钾钠溶液:称取50 g 酒石酸钾钠(KNaC4H6O6?4H2O)溶于100 ml 水中,加热
煮沸驱除氨,充分冷却后稀释至100 ml。
3。11 乙醇:95%
3。12 清洗溶液
将100 g 氢氧化钾溶于100 ml 水中,冷却溶液并加900 ml 95%的乙醇(3。11)。将此溶
液贮存于聚乙烯瓶内。
4 仪器和设备
4。1 分光光度计:能在波长697nm 处操作,配有光程为10mm~30mm 的比色皿。
4。2 滴瓶:其滴出体积的大小,1ml 相当于20 滴。
4。3 实验室常用玻璃器皿:使用的所有玻璃器皿均应用清洗溶液(3。12)仔细清洗,然后用
水冲洗干净。
5 干扰及消除
本方法用于水样分析时可能遇到的干扰物质及限量,详见附录B。
苯胺和乙醇胺产生的严重干扰不多见,干扰通常由伯胺产生。过高的酸度和碱度以及含
有使次氯酸根离子还原的物质时也会产生干扰。
如果水样的颜色过深、含盐量过多,酒石酸钾盐对水样中的金属离子掩蔽能力不够,或
水样中存在高浓度的钙、镁和氯化物时,需要预蒸馏。
6 样品
实验室样品应收集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,并尽快对其进行分析。否则,分析前应在2
℃~5℃下存放。用硫酸将样品酸化到pH 小于2,有助于保存样品,但酸化后的样品会吸收
大气中的氨,应尽量避免样品与空气接触。
7 分析步骤
7。1 试样
最大试样体积为8。00 ml。当水样中氨氮浓度高于1。00 mg/ L 时,可适当减少试样体积。
对于含有悬浮物的样品,应过滤后再从中吸取试样,也可对水样进行蒸馏处理。
7。2 样品测定
吸取试样(7。1)8。00 ml(或适当减少试份体积,用水稀释至8。00 ml)于10 ml 比色管
3
中。加入0。20ml 酒石酸钾钠溶液(3。10),混匀。加入1。00ml 显色剂(3。6)和2 滴亚硝基
五氰络铁(Ⅲ)酸钠溶液(3。9),混匀。再滴入2 滴次氯酸钠溶液(3。8)并混匀。加水稀释
至标线,充分混匀。
显色60min 后,在697nm 波长处,用10mm 光程比色皿,以水为参比测量吸光度。
如果水样中氨氮的浓度低于0。1 mg/L,也可选用20 mm 或30mm 比色皿,并在同等的
条件下绘制校准曲线。
7。3 空白试验
以8。00ml 水代替试样,按7。2 步骤测定吸光度。
7。5 校准
取6 支10 ml 比色管,分别加入0。00、1。00、2。00、4。00、6。00、8。00 ml 氨氮标准溶液
(3。4),用水稀释至8。00 ml,按7。2 步骤分别测量吸光度。以扣除空白实验后的吸光度为纵
坐标,以其对应的氨氮的含量(μg)为横坐标绘制校准曲线。
8 结果表示
水中氨氮的浓度按下式计算:
ρN=
b V
As Ab a
×
? ?
式中:
ρN——氨氮的浓度,mg/L,以N 计;
As——试样的吸光度;
Ab——空白试验(7。3)的吸光度。
a ——校准曲线的截距;
b ——校准曲线的斜率,;
V ——所取试样的体积,ml。
9 准确度和精密度
重复测定了质控水、地表水、池塘水和考核水样中的氨氮浓度,测量值的重复性标准偏
差,见表1。
表1 重复性标准偏差①
样品
氨氮浓度ρN
mg/L
重复测量
次数
标准偏差
mg/L
相对标准偏差
%
质控水 0。477 10 0。014 2。94
地表水 0。277 10 0。010 3。61
池塘水 4。69 10 0。053 1。13
考核水 0。839 10 0。013 1。55
注:①来自一个实验室的数据。
4
附录A
(规范性附录)
次氯酸钠溶液的制备方法及其有效氯浓度和游离碱浓度的标定
A。1 次氯酸钠溶液的制备方法
将盐酸(ρ=1。19g/L)逐滴作用于高锰酸钾固体,将逸出的氯气导入2 mol/L 氢氧化
钠吸收液中吸收,生成淡草绿色的次氯酸钠溶液,存放于塑料瓶中。因该溶液不稳定,使用
前应标定其有效氯浓度。
A。2 次氯酸钠溶液中有效氯含量的测定
吸取10。0ml 次氯酸钠原液(3。6)于100ml 容量瓶中,加水稀释至标线,混匀。移取
10。0ml 稀释后的次氯酸钠溶液于250ml 碘量瓶中,加入蒸馏水40ml,碘化钾2。0g,混匀。
再加入6mol/L 硫酸溶液5ml,密塞,混匀。置暗处5min 后,用0。10mol/L 硫代硫酸钠溶液
滴至淡黄色,加入约1ml 淀粉指示剂,继续滴至蓝色刚消失为止。其有效氯浓度按(A1)计
算:
有效氯(g/L ,以Cl2)=
10
100
10。0
35。46 ×
c ×V × (A1)
式中:
c——硫代硫酸钠溶液的浓度,mol/L;
V——滴定时耗硫代硫酸钠溶液的体积,ml。
35。46——有效氯的摩尔质量(Cl2/2),g/ mol。
A。3 次氯酸钠溶液中游离碱(以NaOH 计)的测定
吸取次氯酸钠溶液1。0ml 于150ml 锥形瓶中,加入约20ml 蒸馏水,以酚酞作指示剂,
用0。10mol/L 盐酸溶液滴定至红色完全消失为止。
注:由于次氯酸钠是较强的氧化剂,使得终点的颜色变化不明显。可在滴定后的溶液
中继续加1 滴酚酞指示剂加以检验,若颜色仍显红色,则需继续用0。10mol/L 盐酸溶液滴至
无色。
游离碱的浓度(mol/L,以NaOH 计)=
V
c vHCl HCl ×
式中:
cHCl
—— 盐酸标准溶液的浓度,mol/L;
vHCl
—— 滴定时消耗的盐酸溶液的体积,ml;
V —— 滴定时吸取的次氯酸钠溶液的体积,ml。