水中氮含量的测定.docx

水中氮含量的测定水中氮含量的测定(一)分光光度法测定水中总氮含量 水中总氮含量的测定方法 水中的含氮量指水体中有机氮和各种无机氮化物含量的总和〔以下简称总氮或TN(Total Nitrogen)〕水中有机氮和各种无机氮化物含量增加，会使水中生物和微生物大量繁殖，从而消耗水中的溶解氧，使水体质量恶化假设湖泊或水库中的氮含量超标，会造成浮游植物繁殖旺盛，出现水体富养分化状态含氮量越高，说明水中的溶解氧越低，水质恶化因此，总氮含量是衡量某一区域水质的重要指标之一 方法标准及适用范围： 2022年2月29日，国家环境部发布了HJ 636-2022《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》的标准，并于2022年6月1日起先实施该标准适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总氮的测定 方法检测范围： 当样品量为10 ml〔10 ml至25 ml，经处理后移取1 ml样品于比色皿中〕时，该方法检测限为0.05 mg/L，测定范围为0.2～7.00 mg/L 方法原理： 在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全，分解出的原子态氧在120～124℃条件下，可使水样中含氮化物的氮元素转化为硝酸盐。

并且在此过程中有机物同时被氧化分解利用紫外分光光度计于波长220 nm和275 nm处，分别测出吸光度A220及A275，遵照公式〔1〕计算校准吸光度A，总氮〔以N计〕含量与校准吸光度A成正比，通过标准曲线计算样品中总氮含量 A=A220-2A275 〔1〕 试剂材料： 无氨水；氢氧化钠；过硫酸钾；硝酸钾；浓盐酸；浓硫酸；101mg/L硝酸钾标准贮备液和10.0mg/L硝酸钾标准运用液，详细配置方法参考国标《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》上所述 仪器/设备： 紫外可见分光光度计，振动摇床，超声波清洗器，具塞磨口玻璃比色管 测定方法： 1〕用25mL比色管取样品10mL，用氢氧化钠溶液调整pH在5～9 2〕参加5 mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞用布及绳等方法扎紧瓶塞，以防弹出 3〕将比色管置于压力锅中加热，温度达120～124℃后即起先计时，保持此温度加热40 min 4〕冷却、开阀放气，移去外盖，取出比色管并冷至室温 5〕加1+9盐酸溶液1 mL，用无氨水稀释至25 mL标线，混匀。

6〕移取局部溶液至1 cm石英比色皿在紫外光谱仪上，用无氨水〔预处理分析步骤同上〕加1+9盐酸溶液作参比，测定水样在220及275 nm波长外的吸光度 7〕依据测量的数据，进展标准曲线的绘制，根结未知样品的吸光度值，计算其浓度 留意事项： 1〕某些含氮有机物在本标准规定的测定条件下不能完全转化为硝酸盐 2〕测定应当在无氨的试验室环境中进展，以幸免环境穿插污染对测定结果 产生影响 水中氮含量的测定(二)水中硝酸盐氮的测定 水中硝酸盐氮的测定 〔酚二磺酸光度法〕 水中硝酸盐是在有氧环境下，各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物，亦是含氮有机物经无机化作用最终阶段的分解产物亚硝酸盐可经氧化而生成硝酸盐，硝酸盐在无氧环境中，亦可受微生物的作用而复原为亚硝酸盐 水中硝酸盐氮〔NO3-–N〕含量相差悬殊，从数十微克/升至数十毫克/升，清洁的地面水中含量较低，受污染的水体，以及一些深层地下水中含量较高 制革废水、酸洗废水、某些生化处理设施的出水和农田排水可含大量的硝酸盐 摄入硝酸盐后，经肠道中微生物作用转变成亚硝酸盐而出现毒性作用。

文献报道水中硝酸盐氮含量达数十毫克/升时，可致婴儿中毒 水中硝酸盐的测定方法颇多，常用的有酚二磺酸光度法〔检测限0.02~2 mg/L〕、气相分子汲取光谱法〔检测限0.005~10 mg/L〕、紫外分光光度法〔检测限0.08~4 mg/L〕、镉柱复原法、离子色谱法、戴氏合金复原法和电极法等 酚二磺酸法测量范围较宽，显色稳定镉柱复原法适用于测定水中低含量的硝酸盐戴氏合金复原法对紧要污染并带深色的水样最为适用离子色谱法需有专用仪器，但可同时和其他阴离子联合测定紫外法和电极法常作为筛选法 水样采集后应刚好进展测定必要时，应加硫酸使pH＜2，保存在4℃以下，在24 h内测定 本试验在测定水样的根底上，要求学生测定自来水中硝酸盐氮的含量，对实测值和自来水中硝酸盐氮的浓度限值以及《地表水环境质量标准》中的硝酸盐氮浓度限值进展比拟，从侧面了解饮用水源水、地表水的水质质量要求 试验要求学生学会运用Excel、Oringe等绘图软件绘制不同比色皿光程长的标准曲线，同时检验标准曲线的相关系数；在完成试验的同时对各类绘图软件的运用方法有较深化了解 一、概述 1. 方法原理：硝酸盐在无水状况下与酚二磺酸反响，生成硝基二磺酸酚，在碱性溶液中生成黄色化合物，进展定量测定。

2. 干扰：水中含氯化物、亚硝酸盐、铵盐、有机物和碳酸盐时，可产生干扰含此类物质时，应作适当的前处理 3. 方法的适用范围：本法运用于测定饮用水、地下水和清洁地面水中的硝酸盐氮最低检出浓度为0.02 mg/L；测定上限为2.0 mg/L 二、仪器 〔1〕分光光应计 〔2〕瓷蒸发皿：75~101 ml 三、试剂 试验用水应为无硝酸盐水 〔1〕酚二磺酸：称取25 g苯酚〔C6H5OH〕置于500 ml锥形瓶中，加150 ml浓硫酸使之溶解，再加75 ml发烟硫酸[含13 %三氧化硫〔SO3〕]，充分混合瓶口插一小漏斗，当心置瓶于沸水浴中加热2 h，得淡棕色稠液，贮于棕色瓶中，密塞保存 注：1. 当苯酚色泽变深时，应进展蒸馏精制 2. 无发烟硫酸时，亦可用浓硫酸代替，但应增加在沸水浴中加热时间至6 h制得 的试剂尤应留意防止汲取空气中的水气，以免随着硫酸浓度降低影响硝基化反响的进展，使 测定结果渐次偏低 〔2〕氨水 〔3〕硝酸盐标准贮备波：称取0.7318 g经105~110℃枯燥2 h的硝酸钾〔KNO3〕溶于水，移入1010 ml容量瓶中，稀释至标线，混匀。

加2 ml三氯甲烷作保存剂，至少可稳定6个月每毫升该标准贮备液含0.101 mg硝酸盐氮 〔4〕硝酸盐标准运用液：吸取50.0 ml硝酸盐标准贮备液，置蒸发皿内，加0.1 mol/L氢氢化钠溶液使调至pH为8，在水浴上蒸发至干加2 ml酚二磺酸，用玻璃棒研磨蒸发皿内壁，使残渣与试剂充分接触，放置片刻，重复研磨一次，放置10 min，参加少量水，移人50 ml容量瓶中，稀释至标线，混匀贮于棕色瓶中，此溶液至少稳定6个月每毫升该标准运用液含0.010 mg硝酸盐氮 注：本标准溶液应同时制备两份，用以检查硝化完全与否如发觉浓度存在差异时，应重新吸取标准贮备液进展制备 〔5〕硫酸银溶液：称取4.397 g硫酸银〔Ag2SO4〕溶于水，移至1010 ml容量瓶中，用水稀释至标线1.00 ml此溶液可去除1.00 mg氯离子〔Cl-〕 〔6〕氢氧化铝悬浮液：溶解125 g硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O]或硫酸铝铵[NH4Al(SO4)·12H2O]于1010 ml水中，加热至60℃，在不断搅拌下，渐渐参加55 ml氨水，放置约1 h后，移入1010 ml量筒内，用水反复洗涤沉淀，最终至洗涤液中不含亚硝酸盐为止。

澄清后，把上清液尽量全部倾出，只留稠的悬浮物，最终参加300 ml水，运用前应振荡匀称 〔7〕高锰酸钾溶液：称取3.16 g高锰酸钾溶于水，稀释至I L 四、步骤 1. 校准曲线的绘制 于一组50 ml比色管中，按表4所示用分度吸管参加硝酸盐氮标准运用液，加水至约40 ml，加3 ml氨水使成碱性，稀释至标线，混匀在波长410 nm处按表1选比色皿，以水为参比，测量吸光度 由测得的吸光度值减去零管的吸光度值，分别绘制不同比色皿光程长的吸光度对硝酸盐氮含量〔mg〕的校准曲线 2. 水样的测定 标准系列中所用标准运用液体积及数据统计表 〔1〕干扰的消退：水样混浊和带色时，可取101 ml水样于具塞量筒中，参加2 ml氢氧化铝悬浮浓，密塞振摇，静置数分钟后，过滤，弃去20 ml初滤液 〔2〕氯离子的去除：取101 ml水样移入具塞量筒中，依据已测定的氯离子含量参加相当量的硫酸银溶液，充分混合在暗处放置0.5 h使氯化银沉淀凝合，然后用慢速滤纸过滤，弃去20 ml初滤液 注：a. 如不能获得澄清滤液，可将已加硫酸银溶液后的试样，在近80℃的水浴中加热，并用力振摇，使沉淀充分凝合，冷却后再进展过滤。

b. 犹如时需去除带色物质，那么可在参加硫酸银溶液并混匀后，再参加2 ml氢氧化 铝悬浮液，充分振摇，放置片刻待沉淀后，过滤 〔3〕亚硝酸盐的干扰：当亚硝酸盐氮含量超过0.2 mg/L时，可取101 ml水样，加1 ml 0.5 mo1/L硫酸，混匀后，滴加高锰酸钾溶液至淡红色保持15 min不褪为止，使亚硝酸盐氧化为硝酸盐，最终从硝酸盐氮测定结果中减去亚硝酸盐氮量 〔4〕测定：取50.0 ml经预处理的水样于蒸发皿中，用pH试纸检查，必要时用0.5 mo1/L硫酸或0.1 mo1/L氢氧化钠溶液调整至微碱性〔pH为8〕，置水浴上蒸发至干加1.0 ml酚二磺酸，用玻璃棒研磨，使试剂与蒸发皿内残渣充分接触，放置片刻，再研磨一次，放置10 min，参加约10 ml纯水 在搅拌下参加3~4 ml氨水，使溶液呈现最深的颜色如有沉淀，那么过滤将溶液移入50 ml比色管中，稀释至标线，混匀于波长410 nm处，选用10 mm或30 mm比色皿，以纯水为参比，测量吸光度 注：如吸光度值超出校准曲线范围，可将显色溶液用纯水进展信量稀释，然后再测量吸光度，计算时乘以稀释倍数。

3.取50.0 ml经预处理的自来水，按一样步骤，进展全程序测定 4. 空白试验 以纯水代替水样，按一样步骤，进展全程序空白测定 五、计算 硝酸盐氮〔N，mg/L〕＝ m ´1010 V 式中，m——从标准曲线上查得的硝酸盐氮量〔mg〕； V——分取水样体积〔mL〕 经去除氯离子的水样，按下式计算： 硝酸盐氮〔N，mg/L〕＝ mV+V´1010´12 VV1 式中，V1——水样体积量〔ml〕； V2——硫酸银溶液参加量〔ml〕 六、思索题 1. 硝酸盐氮的测定中，哪些步骤较易产生误差？并分析缘由 2. 干扰物质的去除方法是什么？及其机理是怎样的？ 水中氮含量的测定(三)试验三 水中三氮测定 试验三 水中“三氮”的测定 目的要求 〔一〕驾驭水中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测定原理 〔二〕熟识氮化合物的转化过程，氮化合物与污染自净的关系 〔三〕了解本次试验的操作步骤及留意事项 。