氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線

1、水中氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的測定,一、目的和要求了解水中3種形態(tài)氮測定的意義。掌握水中3種形態(tài)氮的測定方法與原理。,水體中3種形態(tài)氮檢出的環(huán)境化學(xué)意義,二、儀器,1．可見分光光度計(jì)。2．500-1000mL全玻璃磨口蒸餾裝置。3．pH計(jì)。4．恒溫水浴槽。5．電爐：220V/1kW。6．比色管：50mL。7．陶瓷蒸發(fā)皿：100mL或200mL。8．移液管：1mL、2mL、5mL。9．容量瓶：250mL。,三、氨氮的

2、測定——納氏試劑比色法,1、原理氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成黃棕色的絡(luò)合物，其色度與氨氮的含量成正比，可在420nm波長下使用光程長為10mm的比色皿比色測定，最低檢出濃度為0.05mg/L。 2K2[HgI4]+3KOH+NH3 ＝[Hg2O·NH2]I+2H2O+7KI,2、試劑無氨水：水樣稀釋及試劑配制均需用無氨水。配制方法包括蒸餾法（每升蒸餾水中加入0.1mL濃硫酸進(jìn)行重蒸餾，餾出水接收于玻璃容器中）和離子交

3、換法（讓蒸餾水通過強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂柱來制備）。磷酸鹽緩沖液（pH為7.4）：稱取14.3g磷酸二氫鉀和68.8g磷酸氫二鉀，溶于水中并稀釋至1000mL，配制后用pH計(jì)測定其pH值，并用磷酸二氫鉀或磷酸氫二鉀調(diào)節(jié)pH為7.4。,吸收液：2％硼酸或0.01mol/L硫酸。納氏試劑：碘化汞－碘化鉀－氫氧化鈉。稱取16g氫氧化鈉溶于50mL水中，冷卻至室溫。稱取7g碘化鉀和10g碘化汞，溶于水中，然后將此溶液在攪拌下，緩慢加入到氫氧化

4、鈉溶液中，并稀釋至100mL。貯存于棕色瓶內(nèi)，用橡皮塞塞緊，于冷暗處存放，有效期可達(dá)一年。50%酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉溶于100mL水中，加熱煮沸，以驅(qū)除氨，充分冷卻后稀釋至100mL。,氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液：CN＝1mg/mL。稱取3.819g無水氯化銨（于100～105℃下干燥2h）溶于無氨水中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)，用無氨水稀釋至刻度，搖勻，準(zhǔn)確吸取該溶液10.00mL于1000mL容量瓶內(nèi)，用無氨水稀釋至刻度，其濃度

5、為10ug/mL。硫酸鋅溶液：10％（m/V）。氫氧化鈉溶液：25％（m/V）。,3、步驟,（1）水樣蒸餾 先在蒸餾瓶中加200mL無氯水，加10mL磷酸鹽緩沖液和數(shù)粒玻璃珠，加熱至餾出物中不含氨為止，冷卻，然后將蒸餾液傾出（留下玻璃珠）。量取水樣200mL置于蒸餾瓶中（如水樣的含氨量較大，則取適量的水樣，用無氨水稀釋至200mL），加入10mL磷酸鹽緩沖液。另取一只盛有50mL吸收液的250mL錐形瓶收

6、集餾出液，收集時(shí)應(yīng)將冷凝管的導(dǎo)管末端浸入吸收液，其蒸餾速度為6 ~ 8 mL/min，至少收集150mL餾出液。蒸餾結(jié)束前2~3min,應(yīng)把錐形瓶放低，使吸收液面脫離冷凝管子，并再蒸餾片刻以冼凈冷凝管和導(dǎo)管，用無氨水稀釋至250mL備用。,（2）凝聚沉淀 取100mL水樣，加入1mL硫酸鋅溶液和0.1～0.2mL氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH約為10.5，混勻，放置使之沉淀，傾取上清液作試份。必要時(shí)，用經(jīng)水沖洗過的中速濾紙過濾，棄去初濾液

7、20mL。,（3）測定a. 水樣。如為清潔水樣，可直接取50mL置于50mL比色管中。 一般水樣則用凝聚沉淀法進(jìn)行預(yù)處理，傾取上清液作試份。如果凝聚沉淀后樣品仍渾濁和帶色，則應(yīng)采用蒸餾法，收集餾出液并稀釋到50mL。若氨氮含量很高，也取適量水樣稀釋到50mL。b. 制備標(biāo)準(zhǔn)系列。取濃度為10mg/mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL，分別加入50mL比色管中，以無氨水稀

8、釋到刻度。c. 測定。在水樣及標(biāo)準(zhǔn)系列中分別加入1.0mL酒石酸鉀鈉，搖勻，再加1.0mL納氏試劑，搖勻，放置10min后，在λ=420nm處，用10mm比色皿，以蒸餾水為參比測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得水樣中氨氮的含量。,氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線,氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線示意圖,氨氮表曲線表達(dá)公式,四、亞硝酸鹽氮的測定——重氮偶合分光光度法,1. 原理 在pH為1.7以下時(shí)，水中亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰氨生成重氮化，再與鹽酸N-（1-萘

9、）-乙二胺發(fā)生偶聯(lián)后生成紅色染料，最大吸收波長為540nm，其色度深淺與亞硝酸鹽含量成正比，可用比色法測定，檢出限為0.05ug亞硝酸鹽氮，若取水50mL水樣測定，則最低測定質(zhì)量濃度為0.001mg/L。,2. 試劑（1）制備不含亞硝酸鹽的水。在蒸餾水中加入少許高錳酸鉀晶體，再加氫氧化鈣或氫氧化鋇，使之呈堿性。重蒸餾后，棄去50mL初濾液，收集中間70%的無亞硝酸餾分。（2）亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液。稱取1.232g亞硝酸鈉溶于水中，加入

10、1mL氯仿，稀釋至1000mL。由于亞硝酸鹽氮在潮濕環(huán)境中易被氧化，所以儲備液在測定時(shí)需標(biāo)定。標(biāo)定方法如下：,在250mL具塞錐型瓶內(nèi)依次加入50.00mL 0.050mol/L高錳酸鉀溶液，5mL濃硫酸及50.00mL亞硝酸鈉儲備液（加亞硝酸鈉儲備液時(shí)應(yīng)將吸管插入高錳酸鉀溶液液面以下），混勻，在水浴上加熱至70-80℃后，按每次10.00mL的量加入過量的0.050mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，使溶液紫紅色褪去，記錄草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(

11、V2)。再以0.050mol/L高錳酸鉀溶液滴定過量的草酸鈉，至溶液呈微紅色，記錄高錳酸鉀溶液的用量(V1)。再以50mL不含亞硝酸鹽的水代替亞硝酸鈉儲備液，并按上步驟操作，用草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定高錳酸鉀溶液，按下式計(jì)算高錳酸鉀溶液濃度（mol/L）:,,按下式計(jì)算亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液的濃度（mg/L）: 式中： C亞硝酸鹽氮 -------亞硝酸鈉儲備溶液濃度（以

12、N計(jì)），mg/L； V1-------滴定亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液時(shí)，所用高錳酸鉀溶液總量，mL； C1/5KMnO4-------經(jīng)標(biāo)定的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L； V2-----滴定亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲備液時(shí)，所加草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液總量，mL； 0.050------草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（1/2Na2C2O4，0.050mol/L）； 50.00------亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲備液

13、用量，mL； 7------亞硝酸鹽氮（1/2N）的摩爾質(zhì)量，g/mol； V4------滴定水時(shí)，加入草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的總量，mL； V3------滴定水時(shí)，所加高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的總量，mL 。,,（3）亞硝酸鹽使用液：臨用時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋為1.0ug/mL的亞硝酸鹽氮的標(biāo)準(zhǔn)使用液。（4）草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/2Na2C2O4，0.050mol/L）：稱取3.350g經(jīng)105℃干燥2h的優(yōu)級

14、純無水草酸鈉溶于水中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)加水稀釋至刻度。（5）高錳酸鉀溶液（1/5KMnO4，0.050mol/L）：溶解1.6g高錳酸鉀于1.2L水中，煮沸0.5～1h，使體積減少至1000mL左右，放置過夜，用G3號熔結(jié)玻璃漏斗過濾后，濾液貯存于棕色試劑瓶中，用上述草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。,（6）氫氧化鋁懸浮液。溶解125g硫酸鋁鉀[AlK(SO4)2·12H2O,CP級]于1L水中，加熱到60℃。在不斷攪拌

15、下慢慢加入55mL氨水，放置約1h后，用水反復(fù)洗滌沉淀到洗出液中不含氨、氯化物、硝酸鹽和亞硝酸鹽為止。待澄清后，傾出上層清液，只留濃的絮凝物，最后加入100mL水。使用前應(yīng)振蕩均勻。（7）鹽酸N-（1-萘）-乙二胺顯色劑：稱取0.2g鹽酸N-（1-萘）-乙二胺，溶于200mL存水中，貯存于棕色瓶中，在冰箱中保存可穩(wěn)定一個(gè)月。,3．步驟,（1） 水樣預(yù)處理水樣如有顏色和懸浮物，可以每100mL水樣中加入2mL氫氧化鋁懸浮液攪拌，靜置過

16、濾，棄去25mL初濾液。（2） 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及樣品測定取50mL比色管7支，分別加入亞硝酸鹽氮1ug/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，用無氨水稀釋到刻度。取50mL澄清水樣置于50mL比色管中，如亞硝酸鹽含量高，可適量少取水樣，用無亞硝酸鹽的水稀釋至50mL。向上述各比色管中分別加入1.0mL對氨基苯磺酰氨，搖勻后放置2min-8min。加入1.0mL鹽酸N-（1-萘）-

17、乙二胺顯色劑，立即混勻。于λ=540nm處，以存水作參比，在10min-2h內(nèi)，用10mm比色皿測定吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，查出水樣中亞硝酸鹽氮的含量。,亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)曲線,亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)曲線示意圖,亞硝酸鹽氮表曲線表達(dá)公式,五、硝酸鹽氮的測定——麝香草酚分光光度比色法,1. 原理 硝酸鹽和麝香草酚在濃硫酸溶液中形成硝基酚化合物，在堿性溶液中發(fā)生分子重排，生成黃色化合物，最大吸收波長在415nm處，利用其色度和硝酸鹽含

18、量成正比，可進(jìn)行比色測定。檢出限為0.5ug，如取水1.00mL水樣測定，檢測最低質(zhì)量濃度限為0.5mg/L。,2. 試劑,（1）氨基磺酸銨溶液：稱取2.0g氨基磺酸銨，用乙酸溶液（1+4）溶解，并稀釋為100mL。（2）麝香草酚乙醇溶液：稱取0.5g分析純麝香草酚，溶于無水乙醇中，并稀釋至100mL。（3）硫酸銀硫酸溶液：稱取1.0g分析純硫酸銀，溶于100mL硫酸中。（4）硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液：稱取0.7218g分析純硝酸鉀（經(jīng)1

19、05~110℃烘4h）溶于水中， 稀釋至1000mL，其濃度為100mg/L。（5）硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：準(zhǔn)確移取5mL硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)儲備液，定容至500mL,分析步驟,取1.00mL水樣溶于干燥的50mL比色管中。,（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別吸取硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.00、0.05、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00mL于50mL比色管中，加入0.10mL氨基磺酸銨溶液，搖勻后放置5min。各加0.2mL麝香草酚乙醇溶液

20、，注：由比色管中央直接滴加到溶液中，勿沿管壁流下。搖勻后，加2mL硫酸銀硫酸溶液，混勻后放置5min。加8mL純水，混勻后滴加氨水至溶液黃色達(dá)到最深，并使氯化銀沉淀溶解為止（約加9mL），加純水至25mL刻度，混勻。用1mL比色皿，以蒸餾水作為參比，于波長410nm處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)曲線,亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)曲線示意圖,硝酸鹽氮表曲線表達(dá)公式,六、數(shù)據(jù)處理,根據(jù)NH3－－N、NO2-－N、和NO3-

21、－N的濃度與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，以及樣品吸光度，計(jì)算水樣中三氮的含量，通過比較水樣中三氮的含量，評價(jià)水體的自凈程度。氨氮濃度（或亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）（以N計(jì)）（mg/L）=,,七、注意事項(xiàng),在氨氮測定時(shí)，水樣中若含鈣、鎂、鐵等金屬離子會干擾測定，可加入絡(luò)合劑或預(yù)蒸餾消除干擾。納氏試劑顯色后的溶液顏色會隨時(shí)間面變化，所以必須在較短時(shí)間內(nèi)完成比色操作。亞硝酸鹽是含氮化合物分解過程中的中間產(chǎn)物，很不穩(wěn)定，采樣后的水樣應(yīng)盡快分析?？扇?/p>