氨氮硝酸氮亚硝酸氮测定方法总结

水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定一、目的和要求了解水中3种形态氮测定的意义。掌握水中3种形态氮的测定方法与原理。水体中3种形态氮检出的环境化学意义二、仪器1 .紫外可见分光光度计。2 . 5001000mL全玻璃磨口蒸储装置。3 . pH计。4 .恒温水浴槽。5 .电炉：220V/1kWL6 .比色管：50mL7 .陶瓷蒸发皿：100mL或200mL8 .移液管：1mL 2mL 5mL9 .容量瓶：250mL三、氨氮的测定一一纳氏试剂比色法1、原理氨氮与纳氏试剂反应生成黄棕色的络合物，其色度与氨氮的含量成正比，可在420nm波长下使用光程长为10mm的比色皿比色测定，最低检出浓度为0.05mg/L 02K 2HgI 4+3KOH+NH = Hg2O- NHI+2H 2O+7KI2、试剂无氨水：水样稀释及试剂配制均需用无氨水。配制方法包括蒸储法（每升蒸储水中加入0.1mL浓硫酸进行重蒸储，储出水接收于玻璃容器中）和离子交 换法（让蒸储水通过强酸型阳离子交换树脂柱来制备）。磷酸盐缓冲液（pH为7.4）:称取14.3g磷酸二氢钾和68.8g磷酸氢二钾，溶 于水中并稀释至1000mL配制后用pH计测定其pH值，并用磷酸二氢钾或磷酸氢二钾调节pH为7.4 0吸收液：2%硼酸或0.01mol/L硫酸。纳氏试剂：碘化汞碘化钾氢氧化钠。称取 16g氢氧化钠溶于50mL水中, 冷却至室温。称取7g碘化钾和10g碘化汞，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到氢氧化钠溶液中，并稀释至100mL贮存于棕色瓶内，用橡皮塞塞紧，于暗处存放，有效期可达一年。50%酉石酸钾钠溶液：称取 50g酒石酸钾钠溶于100mL水中，加热煮沸，以驱 除氨，充分冷却后稀释至 100mL氨氮标准溶液：CN= 1mg/mL称取3.819g无水氯化镂(于 100105 c下干 燥2h)溶于无氨水中，转入1000mL容量瓶内，用无氨水稀释至刻度， 摇匀， 准确吸取该溶液10.00mL于1000mL容量瓶内，用无氨水稀释至刻度，其浓度 为 10ug/mLo硫酸锌溶液：10% (m/V)。氢氧化钠溶液：25% (m/V)。3、步骤(1)水样蒸储先在蒸储瓶中加200mL无氯水，加10mL磷酸盐缓冲液和数粒玻璃珠，加热至储出物中不含氨为止，冷却，然后将蒸储液倾出(留下玻璃珠)。量取水样200mL置于蒸储瓶中(如水样的含氨量较大，则取适量的水样，用无氨水稀释至200mD,加入10mL磷酸盐缓冲液。另取一只盛有 50mL吸收液的250mL锥形瓶收集储出液，收集 时应将冷凝管的导管末端浸入吸收液，其蒸储速度为6 8 mL/min,至少收集150mL储出液。蒸储结束前 23min,应把锥形瓶放低，使吸收液面脱离冷凝管子，并再蒸 微片刻以冼净冷凝管和导管，用无氨水稀释至250mL备用。(2)凝聚沉淀取100mL水样，加入1mL硫酸锌溶液和0.10.2mL氢氧化钠溶液，调节pH约为10.5 ，混匀，放置使之沉淀，倾取上清液作试份。必要时，用经水冲洗过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20mL。（ 3）测定a.水样。如为清洁水样，可直接取50mL置于50mL比色管中。一般水样则用凝聚沉淀法进行预处理，倾取上清液作试份。如果凝聚沉淀后样品仍浑浊和带色，则应采用蒸馏法， 收集馏出液并稀释到50mL。 若氨氮含量很高，也取适量水样稀释到50mL。b.制备标准系列。取浓度为10mg/mL氨氮标准溶液 0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL,分别加入50mL比色管中，以无氨水稀释到刻度。c.测定。在水样及标准系列中分别加入1.0mL酒石酸钾钠，摇匀，再加1.0mL纳氏试剂，摇匀，放置10min后，在人=420nm处，用10mmt匕色皿，以蒸储水为参比测 定吸光度，绘制标准曲线，并从标准曲线上查得水样中氨氮的含量。四、亚硝酸盐氮的测定盐酸萘乙二胺比色法1. 原理在 pH 为 2.02.5 时，水中亚硝酸盐与对氨基苯磺酸生成重氮盐，再与盐酸萘乙二胺发生偶联后生成红色染料，最大吸收波长为543nm,其色度深浅与亚硝酸盐含量成正比，可用比色法测定，检出限为 0.005ug/mL ，测定上限为 0.1ug/mL 。2. 试剂（ 1）制备不含亚硝酸盐的水。在蒸馏水中加入少许高锰酸钾晶体，再加氢氧化钙或氢氧化领，使之呈碱性。重蒸储后，弃去50mL初滤液，收集中间70%勺无亚硝酸储分。（2）亚硝酸盐标准储备液。称取 1.232g亚硝酸钠溶于水中，加入 1mL氯仿，稀释 至1000mL由于亚硝酸盐氮在潮湿环境中易被氧化，所以储备液在测定时需标定。标定方法如下：在250mL具塞锥型瓶内依次加入 50.00mL 0.050mol/L高镒酸钾溶液，5mL浓硫酸及50.00mL 亚硝酸钠储备液（加亚硝酸钠储备液时应将吸管插入高锰酸钾溶液液面以下） ，混匀，在水浴上加热至7080后，按每次10.00mL 的量加入过量的0.050mol/L 草酸钠标准溶液，使溶液紫红色褪去，记录草酸钠标准溶液用量（V2） 。再以 0.050mol/L 高锰酸钾溶液滴定过量的草酸钠， 至溶液呈微红色， 记录高锰酸钾溶液的用量（Vi）。再以50mL不含亚硝酸盐的水代替亚硝酸钠储备液，并按上步骤操作， 用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液， 按下式计算高锰酸钾溶液浓度（ mol/L ） :按下式计算亚硝酸盐标准储备液的浓度（ mg/L） :式中：C 亚硝酸盐氮 亚硝酸钠储备溶液浓度（以 N 计） ， mg/L；V1 滴定亚硝酸盐氮标准储备液时，所用高锰酸钾溶液总量，mL；C1/5KMnO-4 经标定的高锰酸钾标准溶液的浓度， mol/L ；V2 滴定亚硝酸盐氮标准储备液时，所加草酸钠标准溶液总量，mL；0.050 草酸钠标准溶液的浓度(1/2Na2C2O4， 0.050mol/L ) ；50.00 亚硝酸钠标准储备液用量，mL；7 亚硝酸盐氮( 1/2N )的摩尔质量， g/mol ；V4 滴定水时，加入草酸钠标准溶液的总量，mL；V3 滴定水时，所加高锰酸钾标准溶液的总量， mL 。( 3)亚硝酸盐使用液：临用时将标准储备液稀释为1.0ug/mL 的亚硝酸盐氮的标准使用液。(4)草酸钠标准溶液(1/2Na2C2O4， 0.050mol/L ) ：称取 3.350g 经 105干燥2h 的优级纯无水草酸钠?于水中，转入1000mL容量瓶内加水稀释至刻度。( 5)高锰酸钾溶液(1/5KMnO4， 0.050mol/L ) ：溶解 1.6g 高锰酸钾于 1.2L 水中，煮沸0.51h,使体积减少至1000mL左右，放置过夜，用 G3号熔结玻璃漏斗过滤 后，滤液贮存于棕色试剂瓶中，用上述草酸钠标准溶液标定其准确浓度。(6)氢氧化铝悬浮液。溶解125g硫酸铝钾A1K(SO4)2 12HO,CP级于1L水中，加 热到60Co在不断搅拌下慢慢加入55mL氨水，放置约1h后，用水反复洗涤沉淀到洗出液中不含氨、氯化物、硝酸盐和亚硝酸盐为止。待澄清后，倾出上层清液，只留浓的絮凝物，最后加入 100mL水。使用前应振荡均匀。(7)盐酸蔡乙二胺显色剂：50mL冰醋酸与900mL的水混合，加入5.0g对氨基苯磺酸， 加热使其全部溶解， 再加入 0.05g 盐酸萘乙二胺， 搅拌溶解后用水稀释至1000mL。溶液无色，贮存于棕色瓶中，在冰箱中保存可稳定一个月。3步骤（ 1） 水样预处理水样如有颜色和悬浮物，可以每100mL水样中加入2mL氢氧化铝悬浮液搅拌，静置过滤，弃去25mL初滤液。（ 2） 标准曲线的绘制及样品测定取50mL比色管7支，分别加入亚硝酸盐氮1ug/mL的标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL,用无氨水稀释到刻度。取50mL澄清水样置于50mL比色管中，如亚硝酸盐含量高，可适量少取水样，用无亚硝酸盐的水稀释至50mL。向上述各比色管中分别加入 2mL盐酸蔡乙二胺显色剂，混匀，20min后。于人=543nm 处，用20mH匕色皿测定吸光度。绘制标准曲线，查出水样中亚硝酸盐氮的含量。五、硝酸盐氮的测定二磺酸酚比色法1. 原理浓硫酸与苯酚作用生成二磺酸酚，在无水条件下二磺酸酚与硝酸盐作用生成二磺酸硝基酚，二磺酸硝基酚在碱性溶液中发生分子重排生成黄色化合物，最大吸收波长在 410nm 处，利用其色度和硝酸盐含量成正比，可进行比色测定。检出限为0.02ug/mL ，检测上限为 2.0ug/mL 。(1)二磺酸酚试剂：称取15g精制苯酚，置于250mL三角烧瓶中，加入100mL浓硫酸，瓶上放一个漏斗，置于沸水浴内加热6h,试剂应为浅棕色稠液，保存于棕色瓶内。(2)硝酸盐标准储备液：称取 0.7218g分析纯硝酸钾(经105110c烘4h)溶于水中， 稀释至1000mL其浓度为100mg/L。(3)硝酸盐标准溶7准确移取50mL硝酸盐标准储备液，置于蒸发皿中，在水浴上蒸干，然后加入2.0mL二磺酸酚，用玻棒研磨，使试剂与蒸发皿内残渣充分接触，静置10min,加入少量蒸储水，移入 250mL容量瓶中，用蒸储水稀释至标线，即为20ug/mL的NON标准溶液。( 4)浓氨水。(5)硫酸银溶液：称取 4.4g硫酸银溶于水中，稀释至 1000mLi于棕色瓶中避光保存。此溶液1.0mL 相当于含氯(Cl) 1.0mg。( 6)高锰酸钾溶液(1/5KMnO4， 0.100mol/L ) ：溶解 3.3g 高锰酸钾于水中，并稀释至 1000mL。(7)乙二胺四乙酸二钠溶液(EDTA：称取50g乙二胺四乙酸二钠，用 20mL蒸储水 调成糊状，然后加入60mL浓氨水，充分混合，使之溶解。( 8)碳酸钠溶液(1/2Na 2CO3， 0.100mol/L ) ：称取 5.3g 无水碳酸钠，溶于1000mL水中。(1)水样预处理脱色：污染严重或色泽较深的水样(即色度超过10度)，可在100mL水样中加入2mL氢氧化铝悬浮液，摇匀后，静置数分钟，澄清后过滤，弃去最初滤 出的部分溶液(510mL。除去氯离子：取50mL水样，滴加一定量的硫酸银溶液直到不产生白色沉淀为止，再通过离心或过滤除去氯化银沉淀，滤液转移至100mL的容量瓶中定容至刻度。去除亚硝酸盐氮影响：如水样中亚硝酸盐氮含量超过 0.2mg/L ,可事先将其氧 化为硝酸盐氮。具体方法：在已除氯离子的100mL容量瓶中加入1mL0.5mol/L 硫酸溶液，混合均匀后滴加 0.100mol/L高镒酸钾溶液，至淡红色出现并保持 15min不褪色，以使亚硝酸盐完全转变为硝酸盐，最后从测定结果中减去亚硝酸盐含量。(2)标准曲线的绘制分别吸取硝酸盐氮标准溶液0.00、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、4.00mL于50mL比色管中，加入1.0mL二磺酸酚，3.0mL浓氨水，用蒸储水稀释至刻 度，摇匀。用1mL比色皿，以蒸储水作为参比，于波长410nm处测定吸光度， 绘制标准曲线。(3)水样测定吸取经预处理的水样50.00mL（如硝酸盐氮含量较高可酌情减少）至蒸发皿内，如有必要可用0.100mol/L碳酸钠溶液调节水样 pH至中性（pH78）,置于水浴中蒸干。取下蒸发皿，加入 1.0mL二磺酸酚，用玻棒研磨，使试剂与蒸发 皿内残渣充分接触，静止 10min,加入少量蒸储水，搅匀，滤入 50mL比色管 中，加入3mL浓氨水（使溶液明显呈碱性）。如有沉淀可滴加 EDTA溶液，使 水样变清，用蒸储水稀释至刻度，摇匀，测定吸光度。根据标准曲线，计算 出水样中硝酸盐氮的含量（ug/mL）。六、数据处理根据N N、NO M和NO- N的浓度与吸光度的标准曲线，以及样品吸 光度，计算水样中三氮的含量，通过比较水样中三氮的含量，评价水体的自 净程度。氨氮浓度（或亚硝酸盐氮、硝酸盐氮） （以N计）测定的氨氮量（或亚硝 酸盐氮、硝酸盐氮）（mg/L）=水样体积七、注意事项在氨氮测定时，水样中若含钙、镁、铁等金属离子会干扰测定，可加入络合剂或预蒸储消除干扰。纳氏试剂显色后的溶液颜色会随时间面变化，所以必 须在较短时间内完成比色操作。亚硝酸盐是含氮化合物分解过程中的中间产物，很不稳定，采样后的水样应 尽快分析。可溶性有机物、亚硝酸盐、+6价铭和表面活性剂均干扰硝酸盐氮的测定。可溶性有机物用校正法消除；亚硝酸盐干扰可用氨基磺酸法消除；+6价铭和表面性剂可制备各自的校正曲线进行校正。