目前不论是饮用水、地表水还是污水,通过氨氮都能大致判定水质的变化情况,之前我们介绍过凯氏法、纳氏法等等,今天我们来介绍另外一种方法-水杨酸分光光度法。
利用水杨酸检测水中氨氮的原理在碱性介质(pH=11.7)和亚硝基铁氰化钠存在下,水中的氨、铵离子与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物,在697nm处用分光光度计测量吸光度。
采集地表水氨氮水样
干扰及消除
本方法用于水样分析时可能遇到的干扰物质及限量,详见共存离子的影响及其消除表。
苯胺和乙醇胺产生的严重干扰不多见,干扰通常由伯胺产生。氯胺、过高的酸度、碱度以及含有使次氯酸根离子还原的物质时也会产生干扰。
如果水样的颜色过深、含盐量过多,酒石酸钾盐对水样中的金属离子掩蔽能力不够,或水样中存在高浓度的钙、镁和氯化物时,需要预蒸馏。
检测所需试剂
1.无氨水,在无氨环境中用下述方法之一制备。
离子交换法
蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂(氢型)柱,将流出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升流出液加10g同样的树脂,以利于保存。
蒸馏法
在1000ml的蒸馏水中,加0.10ml硫酸,在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去前50ml馏出液,然后将约800ml馏出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升馏出液加10g强酸性阳离子交换树脂(氢型)。
纯水器法
用市售纯水器临用前制备。
2.乙醇,0.79g/ml。
3.硫酸,1.84g/ml。
4.轻质氧化镁
不含碳酸盐,在500℃下加热氧化镁,以除去碳酸盐。
5.硫酸吸收液,0.01mol/L。
量取7.0ml硫酸加入水中,稀释至250ml。临用前取10ml,稀释至500ml。
6.氢氧化钠溶液 2mol/L。
称取8g氢氧化钠溶于水中,稀释至100ml。
7.显色剂(水杨酸-酒石酸钾钠溶液)
称取50g水杨酸,加入约100ml水,再加入160ml氢氧化钠溶液,搅拌使之完全溶解;再称取50g酒石酸钾钠,溶于水中,与上述溶液合并移入1000ml容量瓶中,加水稀释至标线。贮存于加橡胶塞的棕色玻璃瓶中,此溶液可稳定1个月。
8.次氯酸钠
可购买商品试剂,亦可自己制备。
存放于塑料瓶中的次氯酸钠,使用前应标定其有效氯浓度和游离碱浓度(以NaOH计)。
4.9.次氯酸钠使用液,3.5g/L,c(游离碱)=0.75mol/L。
取经标定的次氯酸钠,用水和氢氧化钠溶液稀释成含有效氯浓度3.5g/L,游离碱浓度0.75mol/L(以NaOH计)的次氯酸钠使用液,存放于棕色滴瓶内,本试剂可稳定1个月。
10.亚硝基铁氰化钠溶液,10g/L。
称取0.1g亚硝基铁氰化钠置于10ml具塞比色管中,加水至标线。本试剂可稳定1个月。
11.清洗溶液
将100g氢氧化钾溶于100ml水中,溶液冷却后加900ml乙醇,贮存于聚乙烯瓶内。
12.溴百里酚蓝指示剂(bromthymolblue),0.5g/L。
称取0.05g溴百里酚蓝溶于50ml水中,加入10ml乙醇,用水稀释至100ml。
13.氨氮标准贮备液,1000ug/ml。
称取3.8190g氯化铵(优级纯,在100~105℃干燥2h),溶于水中,移入1000ml容量瓶中,稀释至标线。此溶液可稳定1个月。
14.氨氮标准中间液,100ug/ml。
吸取10.00ml氨氮标准贮备液于100ml容量瓶中,稀释至标线。此溶液可稳定1周。
15.氨氮标准使用液,1ug/ml。
吸取10.00ml氨氮标准中间液于1000ml容量瓶中,稀释至标线。临用现配。
检测所用设备
1.可见分光光度计:10~30 mm比色皿。
2.滴瓶:其滴管滴出液体积,20滴相当于1 ml。
3.氨氮蒸馏装置:由500 ml凯式烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管组成,冷凝管末端可连接一段适当长度的滴管,使出口尖端浸入吸收液液面下。亦可使用蒸馏烧瓶。
4.实验室常用玻璃器皿:所有玻璃器皿均应用清洗溶液仔细清洗,然后用水冲洗干净。
水样采集与保存
水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,要尽快分析。如需保存,应加硫酸使水样酸化至pH<2,2-5℃下可保存7d。
水样的预蒸馏
将50ml硫酸吸收液移入接收瓶内,确保冷凝管出口在硫酸溶液液面之下。分取250ml水样(如氨氮含量高,可适当少取,加水至250ml)移入烧瓶中,加几滴溴百里酚蓝指示剂,必要时,用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调整pH至6.0(指示剂呈黄色)-7.4(指示剂呈蓝色),加入0.25g轻质氧化镁及数粒玻璃珠,立即连接氮球和冷凝管。加热蒸馏,使馏出液速率约为10ml/min,待馏出液达200ml时,停止蒸馏,加水定容至250ml。