水中三氮的测定

实验三 水中“三氮”的测定 目的要求 （一）掌握水中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测定原理。 （二）熟悉氮化合物的转化过程，氮化合物与污染自净的关系。 （三）了解本次实验的操作步骤及注意事项。 （一）水中氨氮的测定（纳氏直接比色法） 一、原理 水中氨与纳氏试剂在碱性条件下生成黄至棕色的化合物， 其色度与氨氮含量 成正比。 二、仪器 1.500ml 全玻璃蒸馏器 2.25ml 具塞比色管 3.分光光度计 三、试剂 本法所有试剂均需用不含氨的纯水配制。 无氨水可用一般纯水通过强酸性阳 离子交换树脂或加硫酸和高锰酸钾后重蒸馏制得。 1、氨氮标准贮备溶液将氯化铵（NH 4CL）置于烘箱内，在 105℃烘烤 lh,冷 却后称取 3.8190g， 溶于纯水中， 顶溶至 1000ml。 氨氮 （N） 的量浓度为 1.0mg/ml 是贮备液。 2、氨氮标准溶液（临用时配制）吸取 10.00 ml 氨氮贮备溶液，用纯水定容 到 1000ml，氨氮（N）的量浓度为 10.0μg/ml 是标准溶液。 3、0.35%硫代硫酸钠溶液称取 0.35 g 硫代硫酸钠（Na 2S2O3·5H2O）溶于纯水 中，并稀释至 100 ml。此溶液 0.4 ml 能除去 200 ml 水样中有效氯 1mg/L。使用 时可按水样中余氯含量计算加入量。 4、磷酸盐缓冲溶液称取 7.15g 无水磷酸二氢钾（KH 2PO4）及 34.4g 磷酸氢二 钾（K 2HPO4 或 45.075gK 2HPO43H2O）溶于纯水中，并稀释至 500 ml。 5、2%硼酸溶液称取 20g 硼酸，溶于纯水中，并稀释至 1000ml。 6、10%硫酸锌溶液称取 10g 硫酸锌（ZnSO 4·7H2O） ，溶于少量纯水中，并稀 释至 100 ml。 7、24%氢氧化钠溶液称取 24g 氢氧化钠，溶于纯水中，并稀释至 100ml。 8、50%酒石酸钾纳溶液称取 50g 酒石酸钾纳（KNaC 4H4O64H2O） ，溶于 100ml 纯水中，加热煮沸至不含氨为止，冷却后再用纯水补充至100ml。 9、纳氏试剂 称取 100g 碘化汞（HgI 2）及 70g 碘化钾（KI） ，溶于少量纯水 中，将此溶液缓缓倾入已冷却的 500ml32%氢氧化钠溶液中，并不停搅拌，然后 再以纯水稀释至 1000ml，贮于棕色瓶中，用橡皮塞塞紧，避光保存。本试剂有 毒，应谨慎使用。 四、方法 （一）水样预处理 无色澄清的水样可直接测定，色度、浑浊度较高和含干 扰物质较多的水样，需经过蒸馏或混凝沉淀等预处理步骤。 混凝沉淀： 取 200 ml 水样，加入 2 ml 硫酸锌溶液，混匀。加入 0.8～1 ml 氢氧化钠， 使 pH 值为 10.5，静置数分钟，上清液过滤供比色用。 经硫酸锌和氢氧化钠沉淀的水样，静置后一般均能澄清。如必需过滤时，应 注意滤纸中的氨盐对水样的污染，必需预先将滤纸处理后再使用。 （二）测定（分光光度计的使用） 1.取 25.0ml 澄清水样或经预处理的水样（如氨氮含量大于 0.1mg，则取适 量水样加纯水至 50ml）于 25ml 比色管中。 2.另取 25 ml 比色管 1 支， 加入氨氮标准溶液 0.4ml， 用纯净水稀释至 25 ml。 3.向水样及标准溶液管内分别加入 0.5 ml 酒石酸钾纳溶液， 混匀，再加 0.5 ml 纳氏试剂， 混匀后放置 10min， 于 420nm 波长下用 1cm 比色皿， 以纯水作参比， 测定；单位 μg /ml. 五、注意事项 配制纳氏试剂时勿使碘化钾过剩。过量的碘离子将影响有色络合物的生成， 使颜色变浅。贮存已久的纳氏试剂，使用前应先用已知量的氨氮标准溶液显色， 并核对应有的吸光度；加入试剂后 2h 内不得出现浑浊，否则应重新配制。 （二）水中亚硝酸盐氮的测定（重氮化偶合比色法） 一、原理 水中亚硝酸盐于对氨基苯磺酰胺起重氮作用 （pH1.7 以下） ， 再与盐酸 N- （1- 萘基）-乙烯二胺产生偶合反应，生成紫色的偶氮染料，比色定量。 二、仪器 1.50 ml 具塞比色管 2.分光光度计 三、试剂 （一） 亚硝酸盐氮标准溶液 称取 0.2463g 在干燥器内放置 24h 的亚硝酸纳 （NaNO 2） 。溶于纯水中，并定容至 1000ml。每升内加 2ml 氯仿保存。此溶液亚硝 酸盐氮量浓度为 50 微克/mg。该为贮备溶液。取贮备溶液 10 ml，用纯水稀释至 500 ml，再从中吸取出 10.00 ml，用纯水定容 100 ml。此溶液亚硝酸盐氮量浓 度为 0.1 微克/ ml，是标准溶液。 （二）氢氧化铝悬浮 称取 125g 硫酸铝钾{KAl（SO 4）2·12H2O}或硫酸铝铵 {NH 4Al（SO4）2·12H2O}，溶于 1000 ml 纯水中，加热至 60℃，慢慢加入 55 ml 浓氨水， 使氢氧化铝沉淀。 充分搅拌后静置， 弃去上清液。 反复用纯水洗涤沉淀， 至倾出液无氯离子（用硝酸银检定）为止，最后加入 300ml 纯水成悬浮液。使用 前振荡均匀。 （三）1%对氨基苯磺酰胺溶液 称取 5g 对氨基苯磺酰胺（NH 2C6H4SO3NH2） ， 溶于 350ml 1+6 盐酸中。用纯水稀释至 500ml。此试剂可稳定数日。 （四）1%盐酸 N-（1-萘基）-乙烯二胺溶液 称取 0.5g 盐酸 N-（1-苯基）- 乙烯二胺（CHNHCHCHNH·2HCI，又名 N—甲萘基盐酸二氨基乙烯，简称 NEDD） ， 溶于 500 ml 纯水中。贮于棕色瓶内，放冰箱内保存，可稳定数周。如变为深棕 色，则应重配。 四、方法 1、若水样浑浊或色度较深，可先取 100 ml，加入 2 ml 氢氧化铝悬浮液， 搅拌后静置数分钟，过滤。 2、先将水样或经处理后的水样，取25.0 ml，置于比色管中。 3、另取 25 ml 比色管 1 支，分别加入亚硝酸盐氮标准溶液 1.0ml，用纯水 稀释至 25.0 ml。 4、向水样及标准色列管中分别加入 1 ml 对氨基苯磺酰胺溶液，摇匀后放置 2～8min。再加入 1.0 ml 盐酸 N-（1-萘基）-乙烯二胺溶液，立即混匀。 5、在 540 ml 波长下，用 1cm 比的皿以纯水参比，在 10 min 至 2h 内，于分 光光度计测定。如亚硝酸盐氮浓度低于 4 微克/L 时，改用 3 cm 比色皿。 （三）硝酸盐氮（二磺酸酚比色法） 一、原理 硝酸盐在无水情况下与二磺酸酚反应， 生成硝基二磺酸酚， 在碱性溶液中产 生分子重排，生成黄色化合物，可以比色定量。 水中含氯化物、亚硝酸盐、铵盐或水样有色，可干扰测定，须作适当的前处 理。 二、仪器 1.100m1 瓷蒸发皿 2.50m1 具塞比色管 3.250m1 三角瓶 4.分光光度计 三、试剂 1、二磺酸酚：称取 15g 精制苯酚，置于 250ml 三角瓶中，加 105ml 浓硫酸 使之溶解，瓶口插一小漏斗，置于沸水浴内加热 6 小时，得淡棕色稠液，密塞贮 于棕色瓶中。 苯酚的精制：将盛有苯酚的容器于热水中加热，融化后倾出适量置于具有空 气冷凝管的蒸馏瓶中，加热蒸馏，收集 182～184℃的蒸出部分，冷却后应为无 色纯净的结晶，