反复烧开的自来水中亚硝酸盐

1、反复烧开的自来水中亚硝酸盐含量测定与分析作者：北京市第十中学张冉辅导教师：朴海英蒋一淼 吕鹤民反复烧开的自来水中亚硝酸盐 含量测定与分析 作者：北京市第十中学 张冉 辅导教师： 朴海英 蒋一淼 吕鹤民 摘要： 本文作者注意到这样一种说法：水反复烧开后水中的亚硝酸盐含量会增加。 可未见其原委。物质不灭，水中的亚硝酸盐来自何方？在教师的指导下作者用重氮偶合 分光光度法分别测定学校锅炉中 3 天内反复烧开的水和注入该锅炉的水， 前者较比后者 亚硝酸盐含量确实增加了许多；将水置于家中的铝锅中长时间烧开后，水中的亚硝酸盐 含量也显著增加。但实验室模拟实验数据却显示：无论是将水反复烧开3次、5 次，还是水

2、连续烧开 5 分钟、 10 分钟、 15 分钟水中的亚硝酸盐含量不仅没有增加而是下降。 据此，得出实验结论：水连续烧开和反复烧开都不会增加其亚硝酸盐含量，水中亚硝酸 盐是否增加与烧开次数和烧开时间无关。但当水或烧水的容器被含氮物质污染，反复烧 开或连续烧开会引发水中的亚硝酸盐数量增加。关键词 ：水 反复 烧开 亚硝酸盐1前言 ：常听人说：“水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会增加” 。物质不灭增加的亚硝酸盐 是从那来的？这引起我极大的兴趣。可我查阅文献资料没有见到反复烧开水中的亚硝 酸盐增加的原因，也没有发现有人做过实验验证：水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会 增加这样的说法是否正确。我想我们的学校、机

3、关、企事业单位多数是在使用电锅炉烧水；为了保持水温锅 炉会时常开启将水烧开，我们喝的水多数是经历了反复烧开的水。如果水反复烧开的 水中有亚硝酸盐会不断的增加，而且其含量会随着烧开时间和次数增加而增加的话， 对我们身体健康是有危害的。为此，我认为有必要对“水反复烧开水中的亚硝酸盐含 量会增加”的说法进行试验验证。在老师的指导下我开始了本课题的研究。2. 研究目的：2.1验证“水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会增加”的说法。 2.2如果水反复烧开水中的亚硝酸盐含量确有增加， 反复烧开的次数和连续烧开的时间 与水中亚硝酸盐含量增加的关系。3. 研究的过程：3.1研究简述 ： ；用普通铝锅分别持续烧开 5

4、分钟， 10 分钟， 13分钟的自来水，用分光光度计分别测 定其亚硝酸盐浓度。，用分光光度计分别测定上述水样的亚硝酸盐浓度。3.2 .研究方法和实验原理:，水中亚硝酸盐与氮基苯磺酰胺重氮化，再与盐酸N-（1萘）-乙二胺产生偶合反应。生成紫红色的偶氮染料。比色定量。3.3.实验过程用北京普析通用仪器有限责任公司生产的T6新悦-可见分光光度计分别测定学校锅炉中经3天反复烧开的水和将要注入锅炉的水，用普通铝锅烧开持续时间5分钟，10分钟，13分钟的水中的亚硝酸盐浓度。第一组：自来水和在家用铝锅中不盖锅盖，连续烧开5分钟、10分钟和13分钟的水。第二组：学校锅炉中经3天反复烧开的水和将要注入锅炉的水。

5、 氢氧化铝悬浮液图1使用分光光度计测量亚硝酸盐称取125g硫 酸铝钾KAI（SO 4）212出0或硫酸铝铵 能4恥04）2.12出0溶于 1000mL纯水中。加热至60C，缓缓加入55mL氨水（p 20=0.88g/mL）使氢氧化铝沉淀 完全。充分搅拌后静置，弃取上清液。用纯水反复 洗涤沉淀，至倾出上清液中不含氯离子（用硝 酸银溶液试验）。然后加入300mL纯水成悬浮液， 试用前振摇均匀。 对氨基苯磺酰胺溶液：（10g/L ） 盐酸N-（1萘）-乙二胺溶液（1.09g/L ） 亚硝酸盐氮标准储备液p （NC2-_N）=50y g/mL称取0.2463g在玻璃干燥器内放置24h的亚 硝酸钠（Na

6、NO，溶于纯水中，并定容至1000mL每升加2mL氯仿保存。 亚硝酸盐氮标准使用液p （NQ-_N）=0.1卩g/mL:500mL再从中吸取10mL，用取10.00mL标准储备液于容量瓶中，用纯水定容至 纯水于容量瓶中定容至100mL ，取50mL置于比色管中 ，水样中的亚硝酸盐标准浓度计算公式：p （ NO2N） =m/V式中：p （ NO2N）-水样中亚硝酸盐氢的质量浓度，mg/Lm一样品中亚硝酸盐氢的质量，mgv-水样体积，mL，加入1.0mL盐酸N-（1萘）-乙二胺溶液。立即混匀。图2 向水样及标准系列中分别加入1mL对氨基苯磺酰胺溶液图3在安老师的指导下学习使用分光光度，用1 cm比

7、色皿，以纯水作参比，在10min-2h内测定吸光度。表一1 波长540nm 10min-2h内吸光度与亚硝酸盐浓度的关系序号标准使用液加入量（mg）取样体积（ml）标准浓度（mg/L）吸光度105000.00220.50500.0010.00432.5500.0050.01045500.010.01657.5500.0150.022610500.020.030712.5500.0250.037，用1 cm比色皿，以纯水作参比，在 10min-2hr内测定水样的吸光度和亚得出相应的硝酸盐含量表一2注入水与连续烧开5分钟、10分钟、13分钟后水体积的变化:烧开5分钟烧开10分钟烧开13分钟注入水体

8、积500ml500ml500ml烧开后水体积236ml180ml43ml烧开过程中水的蒸发量264ml320ml457ml水量减少%52.8%64%91.4%亚硝酸盐含量（mg/l）亚硝酸盐人曰 含量(mg/l)烧开前后亚硝酸盐含量变化与水量变化的比较烧开后水分浓缩 倍数烧开后对烧开前 亚硝酸盐倍数数倍的前开烧对后开烧烧开时间表一3第一组水样检测数据水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓度（mg/L）平均亚硝酸盐浓度（mg/L）注入水10.0040.0060.0010.00220.0050.00230.0060.00240.0070.00350.0070.003烧开510.0370.03750.025

9、0.025分钟20.0380.025烧开1010.0610.06150.0410.041分钟20.0620.041烧开13分钟0.1760.1760.1190.119第一组水样测定试验数据显示：用家中的铝锅烧水，水中的亚硝酸盐含量随连续烧开时间的延长而增加，水中的亚硝酸盐含量 与烧开时间成正相关。水在烧开的过程当中水分蒸发很快，我们的试验是：连续烧开5, 10, 13分钟，水分别减少52.8%、64%和91.4%,而水中的亚硝酸盐含量是原来的 12.5倍、20.5倍、59.5 倍。说明家用铝锅烧开水亚硝酸盐浓度加大不仅仅是因为水的蒸发。表4第二组水样测定数据：水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓度(

10、mg/L)平均亚硝酸盐浓度(mg/L)将要 注入 锅炉 的水10.0040.0050.0010.00220.0050.00230.0060.00240.0060.00250.0050.00260.0060.00270.0040.00180.0050.00290.0070.003100.0050.001锅炉 中经3天反复 烧开 的水10.0180.0230.0120.015220.0210.01430.0230.01640.0220.01550.0260.01860.0260.01870.0270.01880.0290.01990.0260.018100.0130.007烧开前水样中亚硝酸盐浓度

11、一亚硝酸 盐浓度水样编号0.00350.003量含盐酸硝亚烧开三天水样中亚硝酸盐含量0.020.0180.0160.0140.0120.010.0080.0060.0040.0021 234567891水样编号O量含盐酸硝亚亚硝酸盐浓度表一5注入的水与在锅炉中3天反复烧开的水亚硝酸含量的显著性检验0.020.0180.016量 0.014含 0.0120.010.0080.0060.0040.002烧开前与烧开三天后亚硝酸盐含量比较0水样编号I烧开前亚硝 酸盐浓度 一I烧开3天后亚 硝酸盐浓度nXSt=2.72|t|> 2.262 to.o5=2.262Pv 0.05差异显著注入锅炉的水

12、100. 0020.000632经3天反复烧开的水100.01520.003719第二组试验数据显示：在锅炉中反复多次将水烧开会使水中的亚硝酸盐浓度升高。分别用烧瓶、新不锈钢壶和带有“水碱”的不锈钢壶（旧不锈钢壶）烧水；烧开 1 次、3次*和5次，每组制备6个水样；连续烧开5分钟、10分钟和15分钟，每组制备 3个水样个。注：*水烧开后降至50 C再次烧开，如此反复,对水样中亚硝酸盐含量进行测定表一6 第1次模拟试验数据（结果）水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓 度（mg/L）平均亚硝酸盐浓度（mg/L）新不锈钢壶 烧开1次10.0020.00120.0020.0020.0010.0013 ：0.

13、0020.001旧不锈钢壶 烧开1次10.0020.00120.0020.0020.00260.0010.0010.00133 :0.0020.001烧瓶烧开1 次10.0040.00220.0040.0040.0020.00230.0040.002新不锈钢壶烧开3次厂0.0060.00320.0060.0060.0030.00330.0060.003旧不锈钢壶 烧开3次10.0030.00220.0030.0030.0050.0020.0020.002630.0030.002玻璃烧瓶烧 开3次10.0060.00320.0060.0060.0030.00330.0060.003新不锈钢壶烧开

14、5次1 :0.0070.00320.0070.0070.0030.00330.0070.003旧不锈钢壶 烧开5次1 :0.0030.00220.0030.0030.00470.0020.0020.002630.0030.002玻璃烧瓶烧 开5次10.0040.00220.0040.0040.0020.00230.0040.002不同容器烧开1, 3, 5次后水中亚硝酸盐含量次1次1次仝次3次存J次 ,4开 U开，4开开.开 仔开亠开 , 占壶烧壶烧庇壶烧壶烧烧烧壶烧壶 锈钢锈钢烧锈钢锈钢J璃烧锈钢锈钢J :旧不新不旧不玻新不旧不玻XJL/ 量含盐酸硝亚烧模拟实验1烧开不同次数水中亚硝酸盐含量

15、二系列1量含盐酸硝亚烧开容器种类及烧开次数水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓 度（mg/L）平均亚硝酸盐浓度（mg/L）空白（烧开 前）10.0020.00120.0020.0020.0010.0013:0.002 :0.001新不锈钢 壶烧开1次10.0060.00320.0060.0060.0030.0033P 0.0060.003旧不锈钢 壶烧开1次10.0110.00520.0110.0110.00930.0050.0050.00433:0.0110.005玻璃烧瓶 烧开1次10.0110.00520.0110.0110.0050.00530.0110.005新不锈钢 壶烧开3次10.00

16、50.00220.0050.0050.0020.00230.0050.002旧不锈钢 壶烧开3次1P 0.0050.00320.0050.0050.00560.0030.0030.002630.0050.003玻璃烧瓶 烧开3次1r 0.0070.00320.0070.0070.0030.00330.0070.003新不锈钢 壶烧开5次1:0.004 :0.00220.0040.0040.0020.00230.0040.002旧不锈钢 壶烧开5次1:0.005 :0.00220.0050.0050.0040.0020.0020.001730.0050.002玻璃烧瓶 烧开5次1:0.003:r

17、 0.0012P 0.0030.0030.0010.00130.0030.001表一7 第2次模拟试验数据（结果）不同容器烧开1, 3, 5次后水中亚硝酸盐含量0.0060.0050.0040.0030.0020.001量含盐酸硝亚1次1次1次 3次J次耳3次J次次 w开w开H-开，.开叶开H开叶开叶开lJ 烧壶烧瓶烧壶烧壶烧瓶烧壶烧壶烧瓶烧 钢钢钢钢电锈"！锈：璃二锈"!锈:搏”前烧开壶/护/严烧u”烧 锈钢锈钢璃烧锈钢锈钢璃烧锈钢锈钢璃烧 '旧不玻新不旧不玻新不旧不玻二系列10.0020.00150.0010.0005模拟实验2烧开不同次数的水中亚硝酸盐的含量系

18、列1白新空旧新旧烧开容器及烧开次数烧开1次烧开3次烧开5次烧开次数表一8水烧开1次与烧开3次亚硝酸含量的显著性检验nXSt=0.476|t| < 2.11t0.05=2.11P> 0.05差异不显著烧开1次180.00280.001724烧开3次180.00260.000485表一9水烧开1次与烧开5次亚硝酸含量的显著性检验nXSt=0.935|t|< 2.11 t0.05=2.11P> 0.05差异不显著烧开1次180.00280.001724烧开5次180.00220.000594模拟试验数据显示：自来水烧开1次与反复烧开3次、5次，水中亚硝酸盐浓度没 有显著的变化

19、；其亚硝酸浓度的平均值：烧开1次0.0028 mg/L、烧开3次0.0026 mg/L、 烧开5次0.0022 mg/L，显示水中亚硝酸盐含量随水烧开的次数增加而减少。表一10水连续烧开5分钟、10分钟和15分钟亚硝酸浓度的变化试验数据（结果）水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓度 mg/L平均亚硝酸盐浓度mg/L空白（烧开 前）10.0020.0020.0010.00120.0020.00130.0020.001新不锈钢壶 烧开5分钟10.0010.0010.00050.0010.0010.000520.0010.00130.0010.001烧瓶烧开5 分钟10000200300新不锈钢壶 烧开1

20、0分 钟10.0030.00370.001850.0020.0020.00120.0040.00230.0040.002烧瓶烧开10 分钟10000200300新不锈钢壶 烧开15分 钟10.0010.0010.000500020.001030.0010烧瓶烧开15 分钟10000200300水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓度 mg/L平均亚硝酸盐浓度mg/L新不锈钢 壶烧开5 分钟10.0010.0010.001570.0010.0010.00120.0010.00130.0010.001铁不锈钢 烧开10分 钟10. 0030.00370.0020.00220.0040.00230.0040

21、.002新不锈钢 壶烧开15 分钟10.00100020.001030.0010烧瓶烧开5分钟1000000200300烧瓶烧开10分钟100002r 00300烧瓶烧开15分钟100002003000.0012连续烧开不同时间后水中亚硝酸盐含量0.0010.00080.00060.00040.00020烧开前烧连续烧开时间系列1量含盐酸硝亚0.00120.001m 0.0008 (0.00060.00040.0002新铁壶玻璃烧瓶容器种类系列1不同容器连续烧幵后水中亚硝酸盐含量表一11水连续烧开5分钟与10分钟亚硝酸含量的显著性检验nXSt=1.0004|t| < 2.571t0.05

22、=2.571P> 0.05差异不显著烧开5分钟60.00050.000548烧开10分钟60.0010.001095表一12水连续烧开5分钟与15分钟亚硝酸浓度的显著性检验nXSt=2.235|t|< 2.571t0.05=2.571P> 0.05差异不显著烧开5分钟60.00050.000548烧开10分钟600表一13新不锈钢壶烧水与烧瓶烧水亚硝酸含量的显著性检验nXSt=2.235|t|< 2.306 t0.05=2.306P> 0.05差异不显著不锈钢壶烧水90.0010.000866烧瓶烧水900试验数据显示：1、水连续烧开5分钟、10分钟或15分钟均不

23、会显著增加水中的亚 硝酸盐浓度；水连续烧开15分钟，水中的亚硝酸盐消失。2、使用不锈钢或玻璃（石英）材质的容器烧水对水中的亚硝酸盐浓度无明显的影响； 相比之下使用玻璃（石英）材质的容器烧水较比不锈钢材质的容器更好一些。3.4试验现象分析模拟试验显示的水反复多次烧开和连续烧开不会增加水中的亚硝酸盐含量符合物 质不灭定律“物质虽然能够变化，但不能消灭或凭空产生”。水连续烧开一段时间 或反复烧开多次水中的亚硝酸盐浓度下降，可能是亚硝酸盐水解生成亚硝酸，亚硝酸性 质不稳定受热分解。3HNO H+ + NOa- +2NO + H2O用家铝锅不盖锅盖，连续烧开 5分钟、10分钟和13分钟后水中的亚硝酸盐增

24、加不 是水的问题，可能是锅的问题。家中的锅洗菜、烧饭有可能留下蛋白质、核酸、硝酸盐、 铵盐等含氮物质在加热过程中发生变化。学校锅炉中经3天反复烧开的水，亚硝酸盐显著增加的原因则可能是：锅炉在使用 过程中要反复放水、注水的同时空气进、出锅炉，悬浮在空气中细菌和霉菌抱子等随即 进入并落入水中；它们的蛋白质、核酸等含氮物质分解导致这一现象的发生（在做本项 目前期试验论证时，我在“工作日”用色阶法测定过西城青少年科技馆锅炉内的水亚硝 酸盐含量超过了色阶检测范围）。4、试验结论：自来水反复烧开多次或连续烧开 10多分钟水中亚硝酸盐含量不仅不会增加，反而 是下降。但是当烧水容器和水受含氮物质的污染的情况下，水的反复烧开和持续烧开则 会导致水中的亚硝酸盐含量增加。反复烧开多次或连续烧开 10 多分钟水中亚硝酸盐含量不仅不会增加，反而下降。 但是当烧水容器和