张雪
摘要:对水杨酸分光光度法测定水中氨氮常见问题探讨,优化实验条件,解决常见问题,推广水杨酸分光光度法的使用,以减少纳氏试剂的使用及带来的污染。方法:通过对开封后不同时间的市售次氯酸钠溶液中有效氯和游离碱的含量测定,通过对不同实验用水进行空白测试,从而优化测试条件,并进行标准样品测定和精密度计算。结论:建议每次使用市售次氯酸钠溶液间隔一周以上重新标定有效氯含量,一年内游离碱可参照初次使用数据,可减少实验准备时间;使用新蒸馏的无氨水作为实验用水和空白效果最好。
关键词:水杨酸分光光度法 氨氮 次氯酸钠使用液的浓度保证
氨氮是地表水,地下水,水源水,生活饮用水、大气降水和废水水质评价的重要指标之一。氨氮以游离氨或铵盐形式存在水中。1目前常用实验室氨氮检测方法主要有纳氏试剂分光光度法2和水杨酸分光光度法3。前者反应时间短,显色剂保质期长,但纳氏试剂中含有高浓度重金属离子,不利于环保。后者反应时间长,显色剂需要临用现配,但精度高,废液污染小,值得推广。
1水样的采集与保存
水样可盛装在聚乙烯瓶或玻璃瓶中,由于在无氧环境中,水中存在亚硝酸盐可被微生物还原成氨,在有氧环境中,水中氨可转变为亚硝酸盐,或继续氧化成硝酸盐氮,所以采样后应尽快分析,或加入适量硫酸,使水样pH<2,在4℃左右的保温箱内储存7天内分析。采样和运输过程中应防止样品吸收空气中的氨气,应进行全程序空白实验。
2实验部分
2.1实验原理
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 697 nm 处有吸收峰,符合朗伯一比尔定律。
2.2仪器与试剂
2.2.1 仪器:可见分光光度计,配有1cm比色皿。
2.2.2 试剂:
2.2.2.1水杨酸-酒石酸钾钠溶液:50g水杨酸溶解于100ml水中,160ml氢氧化钠溶液(2mol/L),再取50g酒石酸钾钠溶于水煮沸后晾凉,合并两溶液定容于1000ml容量瓶中。
2.2.2.2亚硝基铁氰化钠溶液[=10 g/L].
2.2.2.3 次氯酸钠使用液的浓度保证[(有效氯)=3.5 g/L,c(游离碱)= 0.75 mol/L]。
次氯酸钠使用液的有效氯浓度和游离碱的浓度会直接影响显色效果4,每次使用前需检查有效率和游离碱的浓度,以保证实验结果的复现性。
使用市售次氯酸钠溶液(厂家天津市津科精细化工研究所,批次2019年4月21日),用市售硫代硫酸钠标准溶液(约0.10mol/L)测定其有效氯浓度。用盐酸标准溶液(约0.10mol/L)测定市售次氯酸钠溶液中游离碱(以NaOH计)。
根据以上结果可进行推测,次氯酸钠溶液随开封时间的增长,有效氯的浓度缓慢降低,,次氯酸钠溶液随开封时间的增长,游离碱的浓度变化不大,建议每次使用间隔一周以上重新标定有效率含量,游离碱可参照初次使用数据,可减少实验准备时间。
2.3空白质量保证
为达到试剂空白的吸光度应不超过 0.030(光程 1 cm 比色皿)。以不同实验用水作为样品,取样8ml,按与样品分析相同的步骤进行预处理和测定。
依据以上实验结果,新蒸馏的无氨水和纯水机新制超纯水都可满足本实验要求,新蒸馏的无氨水作为实验用水和空白效果最好。
2.4 标准曲线
进行测定前房间注意通风,所用玻璃器皿应盐酸1+9溶液浸泡24小时,自来水洗涤三次,蒸馏水洗涤三次。
取8ml不同浓度的系列标准氨氮使用液于10ml比色管中,依次加入1.0ml水杨酸-酒石酸钾钠溶液,2滴亚硝基铁氰化钠溶液,2滴次氯酸钠使用液,用水定容至刻线,摇匀,显色60min后,在697nm波長处用1cm比色皿,以水为参比测量吸光度。
2.5精密度
对2只不同浓度的环保部标准样品分别进行6次测试,计算精密度和相对标准偏差。
3结果与讨论
参考文献
1国家环保总局编,《水和废水监测分析方法(第四版)(增补版)环境监测》, 中国环境出版集团, 2002年12月,276-277页
2中华人民共和国国家环境保护标准HJ 535—2009水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法
3中华人民共和国国家环境保护标准HJ 536—2009 水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法
4卢玉棋,水杨酸盐-次氯酸盐分光光度法测定水中氨氮,环境与健康杂志,1999年9月第16卷第5期;296-298