水中氨氮亚硝酸盐和硝酸盐氮的测定

1、水中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐氮的测定一、目的和要求1、了解水中3种形态氮测定的意义。2、掌握水中3种形态氮的测定方法与原理。二、原理氮是蛋白质、核酸、酶、纤维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 逐步分解为无机氨（NH 3 ）、铉（NH 4+ ）、亚硝酸盐（NO 2-）和最终产物（NO 3-）微生物含氮有机物 蛋白质、氨基酸、氨等亚硝酸菌硝酸菌菌NH 3 （ NH 4+ ） NO 2 NO 3-氨和铉的氮称氨氮。亚硝酸盐中的氮称为呀硝酸盐氮。硝酸盐中的氮称为硝酸盐氮。这 3

2、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屋脊氮的各个不同阶段。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1-8-1。）表1-8-1 水体中3种形态氮检出的环境化学意义NH 3 - NNO 2 -NNO 3 -N环境化学意义-洁净水+-一水体收到新近污染+一水体收到污染不久，且污染物正在分解总-+一污染物已分解，但未完全自净-+污染物已基本分解完毕但未自净一-+污

3、染物已无机化，水体已基本至今+-+有新近污染，在此之前的污染已基本自净+以前收到污染，正在自净过程中，且又有新污染三氮的测定方法如下:1、 氨氮的测定 钠氏比色法氨氮与纳氏试剂反应生成棕色沉淀，当含量很低时呈浅黄色或棕色，因而可以比色测定。2K 2 HgI 4 +3KOH+NH 3= = = = Hg 2 O - NH 2 I+2H2O+7KI2、亚硝酸盐氮的测定 盐酸a 一蔡胺比色法在pH为2.02.5 时，水中亚硝酸盐与对氨基苯硝酸生成重氮盐，当与盐酸a 一蔡胺发生偶联后是生成红色燃料，其色度与亚硝酸盐含量成正比。3、 硝酸盐氮的测定 紫外分光度法硝酸根离子在紫外区有强烈吸收，在220nm

4、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。本法适用测定自来水、井水、地下水和洁净地面水中的硝酸盐氮，浓度范围为0.040.08mg/l。三、仪器与试剂1、紫外可见分光光度计。2、5001000mL全玻璃磨口蒸熠装置。3、2%硼酸溶液。4、 磷酸盐缓冲液（pH为7.4 ）。用含氮的水溶解14.3g磷酸二氢钾，稀释至1000mL，配制后用pH 计测定其pH，并用磷酸二氢钾或磷酸氢二钾调节pH7.4。5、浓硫酸。6、 纳氏试剂。称取碘化钾 5g，溶于5mL无氨水中，分次少量加入二氯化汞溶液（2.5g二氯化汞溶于10mL热的无氨水中），不断搅拌至有少量沉淀为止，冷却后，加入 3

5、0mL氢氧化钾溶液（含15g氢氧化 钾），用无氨水稀释至 100mL，再加入0.5mL二氯汞溶液，静置1d ,将上层清夜储于棕色瓶内，盖紧 橡皮塞于低温处保存，有效期为1个月。7、50%酒石酸钾钠溶液。8、 铉标准液。称取氯化铉3.8190g溶于无氨水中，转入1000mL容量瓶内，用无氨水稀释至刻度，摇匀， 吸取该溶液10.00mL于1000mL容量凭内，用氨水稀释至刻度，其浓度为10ug/mg氨氮。9、 0.01mol/L 高镒酸钾溶液。溶解 1.6g高镒酸钾于1.2L 水中，煮沸3060min ,使体积减少至约 1000mL，放置过夜，用 G 3号熔结玻璃漏斗过滤，储于棕色瓶中。标定方法见

6、（10 ）的内容。10、亚硝酸纳标准储备液。称取 1.232g亚硝酸钠溶于水中，稀释至 1000mL后，加入1mL氯仿保存。 由于亚硝酸盐氮在潮湿环境中易氧化，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 0.01mol/L 高镒酸钾溶液，5mL浓硫酸及50.00mL亚硝酸钠 储备液（加次溶液时应将习洗管插入高镒酸钾溶液液面以下），混匀，在水浴上加热至7080 C后，加入0.0250mol/L 草酸钠标准溶液，是溶液紫红色退去并过量。再以0.01mol/L 高镒酸钾溶液滴定过量的草酸钠，至溶液呈微红色，记录高镒酸钾的量。再以 50mL不含亚硝酸盐的水

7、代替亚硝酸钠储备，并按上 步骤操作，用草酸钠标准溶液标定0.01mol/L 高镒酸钾溶液，得式中：A 亚硝酸钠储备溶液浓度（以 N计），mg/LB-所用高镒酸钾溶液总量，mLc -高镒酸钾浓度的物质的量浓度见（2 ）式,mol/LD 所加草酸钠标准溶液总量，mLE草酸钠标准溶液的摩尔浓度F 滴定时亚硝酸钠储备液用量，mL o（1 ）式中的c值，根据标定结果为式中：G -滴定时草酸钠标准溶液的用量，mLH - 所加高镒酸钾溶液的总量，mL?亚硝酸钠标准溶液。临用时将标准储备液稀释为1.0ug/mL的使用液。? 0.0250mol/L草酸钠标准溶液。称取3.350g 经105 °C干燥过

8、的草酸钠溶于水中，转入1000mL容量瓶内加水稀释至刻度。? 氢氧化铝悬浮液。溶解125g硫酸铝钾ALK（SO 4 ） 2 - 12H 2 O,CP级于1L水中，加热到60 °C。在不断搅拌下慢慢加入 55mL氨水，放置约1h后，用水复洗涤沉淀到洗出液中不含氨氮化物、硝酸盐和 来硝酸盐。待澄清后，倾出上层清液，只留悬浮，最后加入100mL水。使用前振荡均匀。?对氨基苯磺酸溶液，称取 0.6g对氨基苯磺酸于80mL热水中，冷却后加 20mL浓盐酸，摇匀。?醋酸钠溶液。称取16.4g醋酸钠溶液溶解于水中，稀释至 100mL。? 盐酸a -蔡胺溶液。称取0.6g a -蔡胺溶于含有1mL浓

9、盐酸的水中，并加水稀释至100mL,如溶液 浑浊，则应过滤，溶液储于棕色瓶内并保存于冰箱中。?硝酸钾标准溶液。称取 0.721g硝酸钾（经105110 C烘4h ）溶于水中，稀释至1L,其浓度为100mg/L 。1mol/L 盐酸。四、实验步骤 ?氨氮的测定1 ）制备无氯水1、蒸熠法。每升水加入 0.1mL浓硫酸进行蒸熠，熠出水接收于玻璃容器中。2、离子交换法。使蒸熠水通过弱酸性阳离子树脂柱。2 ）水样蒸熠先在蒸熠瓶中加200mL无氯水，10mL磷酸盐缓冲液和数粒玻璃珠，加热至熠出物中不含氨，冷却，然后 将蒸熠液倾出（留下玻璃珠）。取水样200mL置于蒸熠瓶中，加入10mL磷酸盐缓冲液，以一只

10、盛有50mL 吸收液的250mL锥形瓶收集熠出液，收集时应将冷凝管的导管末端浸入吸收液，其蒸熠速度为6 8mL/min ,至少收集150mL £留出液。蒸熠结束前 23min,应把锥形放低，使吸收液面脱离冷凝管子，并再 蒸熠片刻以冼净冷凝管和导管，用无氨水稀释至250mL备用。3 ）测定1、 水样。如为清洁水样，可直接取 50mL置于50mL比色管中。 一般水样则用上述方法蒸熠，收集熠出 液并稀释到50mL。若氨氮含量很高，也取适量水样稀释到50mL。2、 制备标准系列。取浓度为10mg/mL氨氮的铉标准溶液 0、0.5 、1.00 、2.00 、3.00 、5.00mL, 分别加入

11、50mL比色管中，以无氨水稀释到刻度。3、 测定。在水样及标准系列中分别加入1mL酒石酸钾钠，摇匀，再加1mL纳氏试剂，摇匀，放置 10min 后，在 入=425nm处，用1cm比色皿，测定吸光度。2 .亚硝酸盐氮的测定1 ）制备不含亚硝酸盐的水在水中加入少许高镒酸钾晶体，再加氢氧化钙或氢氧化钥，使之呈碱性。重蒸熠后，弃去50mL初滤液，收集中间70%的无亚硝酸熠分。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50.00mL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，

12、则直接取 50mL o3 ）制备标准系列取50mL比色管7支，分别加入亚硝酸盐氮 1u g/mL的标准溶液0、0.5 4.00、5.00mL ,用无氨水稀释到刻度。1.002.003.004 ）显色测定 向上述各比色管中分别加 1.0mL氨基茉磺酸，混匀。28min后，各加1.0mL醋酸纳溶液及1.0mL盐酸 a-蔡胺溶液，摇匀。放置 30min后，于 入=520mL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。3 .硝酸盐氮的测定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，在锥瓶中搅拌5min后 过滤。取25mL经过滤

13、或脱色的水样于 50mL容量瓶中，加入1mL 1mol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的硝酸钾标准溶液稀释 10倍后，分别取、1.00 、2.00 、3.00 、4.00 、10.00 、 15.00、20.00 、40.00mL于50mL容量瓶中，各加入 1mL 1mol盐酸溶液，用无氨水稀释至刻度。3 ）比色测定在入=220nm处，用1cm比色皿分别测定标准系列和水样的吸收度。由标准系列可得到标准曲线，水平 的吸收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，可同时在入=275nm处测定吸光度，并得到校正吸光度：A 校=A 220nm- A 275nm五、数据处理氨氮浓度（或亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）（以 N对）（mg/L ）=六、注意事项1、 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熠消除干扰。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。2、亚硝酸盐是含氮化合物分解