水杨酸测定氨氮.doc

水杨酸-次氯酸盐分光光度法测定氨氮
氨氮的测定方法：通常有纳氏试剂比色法、水杨酸-次氯酸盐，比色法和电极法。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。水杨酸-次氯酸盐法具灵敏、稳定等优点，操作简便、实验室污染少等优点而被广泛应用。

1、测定原理
在碱性介质（pH =11.6）中，亚硝基铁氰化钠[Na2(Fe(CN)6)NO]·2H2O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，在波长697nm具最大吸收，用分光光度计测量吸光度。
这类反应称为Berthelot反应。这类反应的机理比较复杂，是个分步进行的反应：
(1)第一步是氧与次氯酸盐反应生成氯胺。    NH3+HOCl←→NH2Cl+H2O
(2)第二步氯胺与水杨酸C6H4(OH)COOH反应形成一个中间产物：5氨基水杨酸。

(3)第三步是氨基水杨酸转变为醌亚胺
(4)最后是卤代醌亚胺与水杨酸缩合生成靛酚蓝。
pH对每一步反应几乎都有本质上的影响。最佳的pH值不仅随酚类化合物而不同，而且随催化剂和掩蔽剂的不同而变化。此外，pH还影响着发色速度、显色产物的稳定性以及最大吸收波长的位置。因此控制反应的pH值是重要的。
2、本标准适用于地下水、地表水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。
当取样体积为8.0mL，使用10mm比色皿时，检出限为0.01mg/L，测定下限为0.04mg/L，测定上限为1.0mg/L（均以N计）。
3、干扰及消除
  氯铵在此条件下均被定量地测定。钙、镁等阳离子的干扰，可加酒石酸钾钠掩蔽。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。

(一)水样的预处理
1.1 样品采集与保存
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7天。
1.2 水样的预处理
水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏消除干扰。
絮凝沉淀法
加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，在pH＞10.5时，生成氢氧化锌絮状沉淀，再经过滤除颜色和浑浊等。
1.3. 仪器与试剂：
100 ml具塞量筒或比色管。
(1) 10％硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100 ml。
(2) 25％氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中。
(3) 硫酸， r =1.84。
(4) 中速滤纸
(5) 漏斗
1.4.絮凝沉淀步骤：

取100 ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1 ml l0％硫酸锌溶液 和0.1～0．2ml 25％氢氧化钠溶液，调节pH至10.5左右，混匀。放置使沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml。（硫酸锌+氢氧化钠，在pH10.5时产生絮状沉淀，使溶液变清，消除色度干扰）
(二)水样的测定
2. 试剂和材料
2.1. 试剂
(1) 氯化铵（NH4Cl），优级纯;
(2) 水杨酸[C6H4(OH)COOH];
(3) 酒石酸钾钠（KNaC4H6O6·4H2O）
(4) 次氯酸钠
(5) 氢氧化钠
(6) 氢氧化钾
(7) 无水乙醇
(8) 亚硝基铁氰化钠

(9) 硫酸
(10) 比色管10ml、滴管、100ml容量瓶、1000ml容量瓶、滴瓶：其滴管滴出液体积，1mL相当于20滴。刻度移液管10ml；大肚移液管10ml；
(11) 实验用水为无氨水；所有试剂配制均用无氨水。
(12) 分光光度计
2.2试剂配制：
(1) 清洗溶液配制：
将100g氢氧化钾溶于100mL水中，溶液冷却后加900mL无水乙醇，贮存于聚乙烯瓶内。所有玻璃器皿均应用清洗溶液仔细清洗，然后用蒸馏水冲洗干净。
(2) 氢氧化钠溶液，c（NaOH）=2mol/L。 称取16g氢氧化钠溶于水中，稀释至200mL。
(3) 氨氮标准贮备液，ρN =1000μg/mL。 称取3.8190g经100℃～105℃干燥2h的氯化铵（NH4Cl，优级纯），溶于水中，移入l000mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液可稳定1个月。
(4) 氨氮标准中间液，ρN =100μg/mL。 吸取10.00mL 1000μg/mL的氨氮标准贮备液于100mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液可稳定1周。
(5) 氨氮标准使用液，ρN =1μg/mL。 吸取10.00mL氨氮标准中间液（100μg/mL）于1000mL容量瓶中，稀释至标线。临用现配。
(6) 显色剂（水杨酸-酒石酸钾钠溶液） ：称取50g水杨酸[C6H4(OH)COOH]，加入约100mL水，再加入160mL 2mol/L氢氧化钠溶液，搅拌使之完全溶解；再称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H6O6·4H2O），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。
若水杨酸未能全部溶解，可再加入数毫升氢氧化钠溶液（2mol/L），直至完全溶解为止，并用1mol/L的硫酸调节溶液的pH值在6.0～6.5之间。
(7) 次氯酸钠使用液，ρ（有效氯）=3.5g/L，c(游离碱)= 0.75mol/L。
可购买商品试剂，亦可自己制备，详细的制备方法见附录A.1。
取经标定的次氯酸钠，用水和2mol/L的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，本试剂可稳定一个月。
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），标定方法见附录A.2和附录A.3。
(8) 亚硝基铁氰化钠溶液，ρ=10g/L。
称取0.1g亚硝基铁氰化钠{Na2[Fe(CN)6NO] ·2H2O}置于10mL具塞比色管中，加水至标线。本试剂可稳定一个月。
3. 分析步骤
3.1 校准曲线
1）取7支10mL比色管，吸取0、1.00、2.00、4.00、5.00、6.00、8.00ml铵标准使用液（1μg/mL）于10ml比色管中；
2）加入1.00ml显色液（水杨酸-酒石酸钾钠溶液）和2滴亚硝基铁氰化钠溶液，混匀。
3） 再滴加2滴次氯酸钠溶液，稀释至标线，充分混匀。
4）放置1h后，在波长697nm处，用光程为10mm的比色皿，以空白为参比，测量吸光度，绘制以氨氮含量（μg）对校正吸光度的校准曲线。
表1 标准系列（10mm比色皿）
管号
0
1
2
3
4
5
6
1μg/mL标准溶液，mL
0.00
1.00
2.00
4.00
5.0
6.00
8.00
氨氮含量，μg
0.00
1.00
2.00
4.00
5.00
6.00
8.00
吸光度A

绘制氨氮含量m——吸光度A标准曲线图；得出m——A方程。
3.2 水样的测定：
取预处理的水样，至10ml比色管中，按与标准曲线相同的分相同的步骤进行测定。（若氨氮浓度过高，可稀释,不超过8微克）
4. 结果表示
水样中氨氮的浓度按下式计算：
氨氮( N, mg/L)= m/ V
式中：m——水样中氨氮的浓度，以氮计，mg/L；
V——所取水样的体积，mL；