水中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定

实验十水中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定•实验目的1．了解水中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮测定的意义。2．掌握水中亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定方法与原理。•氮是蛋白质、核酸、酶、维生素等有机物中的重要组分。纯净天然水体中的含氮物质是很少的，水体中含氮物质的主要来源是生活污水和某些工业废水。当含氮有机物进入水体后，由于微生物和氧的作用，可以逐步分解或氧化为无机氨（NH3）、铵（NH4+）、亚硝酸盐（NO2-）和最终产物（NO3-）：•含氮有机物→蛋白质、氨基酸、氨等•(微生物)•NH3（NH4+）→NO2-→NO3-•(亚硝酸菌)(硝酸菌)氨和铵中的氮称氨氮。亚硝酸盐中的氮称亚硝酸盐氮。硝酸盐中的氮称为硝酸盐氮。这3种形态氮的含量都可以作为水质指标，分别代表有机氮转化为无机氮的各个不同阶段,随着含氮物质的逐步氧化分解，水体中的微生物和其他有机污染物也被分解破坏，因而达到净化水体的作用。水中有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等几项指标的相对含量，在一定程度上反映了含氮有机物在水体的时间长短从而对探讨水体污染历史、它们的分解趋势和水体自净状况有一定参考价值（见表10-1）。表10-1水体中3种形态氮检出的环境化学意义•NH3-NNO2-NNO3-N环境化学意义•---洁净水•+--水体受到新近污染•++-水体受到污染不久•且污染物正在分解中•-+-污染物已分解，但未完全自净•-++污染物已基本分解完毕但未自净•--+污染物已无机化，水体已基本自净•+-+有新近污染，在此之前的污染已•基本自净•+++以前受到污染，正在自净过程中，•且又有新污染实验原理•1．亚硝酸盐氮的测定——盐酸α-萘胺比色法•在pH为2.0~2.5时，水中亚硝酸盐与对氨基苯磺酸生成重氮盐，当与盐酸α-萘胺发生偶联后生成红色染料，其色度与亚硝酸盐含量成正比。•(亚硝酸盐还可用离子色谱法测定)实验步骤:••（1）制备不含亚硝酸盐的水•在水中加入少许高锰酸钾晶体，再加氢氧化钙或氢氧化钡，使之呈碱性。重蒸馏后，弃去50mL初滤液，收集中间70%的无亚硝酸馏分。•（2）水样制备•水样如有颜色和悬浮物，可以每1000mL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，取25.00mL滤液测定。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。如水样清澈，则直接取25mL。•（3）制备标准系列•取50mL比色管6支，分别加入亚硝酸盐氮1μg/mL的标准溶液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，用无氨水稀释至刻度。•（4）显色测定向上述各比色管中分别加1.0mL对氨基苯磺酸，混匀。2~8min后，各加1.0mL醋酸钠溶液及1.0mL盐酸α-萘胺溶液，摇匀。放置30min后，于λ=520nm处，用1cm比色皿测定吸光度。绘制标准曲线，查出水样中亚硝酸盐氮的含量。2.硝酸盐氮的测定—紫外分光光度法•硝酸根离子在紫外区有强烈吸收，在220nm波长处的吸光度可定量测定硝酸盐氮，而其他氮化物在此波长不干扰测定。本法适用于测定自来水、井水、地下水和洁净地面水中的硝酸盐氮。•(硝酸盐氮还可用酚二磺酸分光光度法、气相分子吸收光谱法、离子色谱法测定。)实验步骤:•（1）水样•浑浊水样应过滤。如水样有颜色，应在每100mL水样中加入4mL氢氧化铝悬浮液，在锥形瓶中搅拌5min后过滤。取25mL经过滤或脱色的水样于50mL比色管中，加入1mL1mol盐酸溶液，用无氨水稀释至刻度。•（2）制备标准系列•将浓度为100mg/L的标准溶液稀释10倍后，分别取0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL、于50mL比色管内，各加入1mL1mol盐酸溶液，用无氨水稀释至刻度。••（3）比色测定在λ=220nm处，用1cm比色皿分别测定标准系列和水样的吸光度。由标准系列可得到标准曲线，由水样的吸光度可从标准曲线上查得对应的浓度，此值乘以稀释倍数即得水样中硝酸盐氮值。若水样中存在有机物对测定有干扰作用，可同时在λ=275nm处测定吸光度，并得到校正吸光度：A校=A220nm－A275nm•数据记录:比色管号123456标准溶液体积(ml)标准溶液含量(ug)吸光度(A)绘制标准曲线由测得的吸光度，绘制以氮含量（ug）吸光度的标准曲线。m'A............................水样测试记录:编号水样体积(ml)吸光度值(A)从标准曲线上查得的含量(ug)•由水样测得的吸光度，从标准曲线上查得氮含量（ug）。m'A............................Axmx数据处理:•氮（亚硝酸盐氮或硝酸盐氮）•（以N计,mg/L）=m/V•式中:m—由标准曲线上查得氮的含量（μg）•V—测定时吸取水样的体积（mL）注意事项:•1．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。•2．可溶性有机物、亚硝酸盐、+6价铬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价铬和表面活性剂可制备各自的校正曲线进行校正。思考题:•1．如何通过3种形态氮的测定来研究水体的自净作用？••２.如何制备无亚硝酸盐的水？•3.在硝酸盐氮的测定中,为什么要用石英比色皿?附:总氮的测定•总氮包括有机氮和无机氮化合物（氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮）。水体总氮含量是衡量水质的重要指标之一。•测定方法：•1、加和法：分别测定有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的量，然后加和之。•••测定方法：•2、过硫酸钾氧化-紫外分光光度法：在水样中加入碱性过硫酸钾溶液，于过热水蒸气中将大部分有机氮化合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐，再用紫外分光光度法测定硝酸盐氮含量，即为总氮含量。•3、仪器测定法（燃烧法）：在专门的总氮测定仪中进行，快速方便。