高灵敏度光度法测定地表水中硝酸盐和亚硝酸盐氮

高灵敏度光度法测定地水中硝酸盐和亚硝酸盐氮 高灵敏度光度法测定地表水中硝酸盐和亚 硝酸盐氮 l3卷4期环境科举 高灵敏度光度法测定地表水中硝酸盐和亚硝酸盐氮 ?65? 3一重量.盈. 朱盈权.奎.茔 t江西省赣州地区环境科学研究所,赣州市3410o0)(江西省赣州地区林业科学研究所,赣州市341oo0) 摘要本文详细研究了在硫酸舟质中,部苯氪基苯甲醮与No和N0离子显色体系的光度性质与形成条件.结 果表明,显色产物的最大吸收…位于56O一565?m.在此被长下,表现摩尔暖光系数分别为:叮一1.07X lO’和8so7暑1.77x10.符合Beer定律的浓度范围为:0.Oj一0.1pglml(NO]’-N)和O.O5一O.20~glml (H0—N).据此,拟定了丹光光度联台削定NO[-N和NOT-N的新方法,应用于地表永的铡定,得到了满意的结 毋 ‘ 关键调曼}碧革和垩堕墼l遇合里亭,分光光度法,部苯氨基苯甲酸,苎 塞蠡)c8弓z 迄今为止,常用于测定NO[离子的光度法 仍首推经典的Griess法.其次是一些形成偶 氮染料的方法.Grless法的8m一4.0 10.而用于测定NOy离子的光度法,一般可 分为I (I)硝化或氧化某些有机试剂,以形成有 色化合物; (2)将N0离子还原成No或NH}后 再测定等两大类”. 其中的酚二磺酸法(B一9.4×10),便 是大家所熟知并广泛采用的.但无论是Griess 法还是酚二磺酸法,当用于测定痕量水平的 No和NO;离子时,均因其灵敏度低而难于 满足要求. 邻苯氨基苯甲酸,系一常用的氧化还原指 示剂.但用于显色剂,尤其用于NO;和NO; 离子的联合光度铡定,则似尚未见.我们在实 验中发现,在硫酸介质中,邻苯氨基苯甲酸能与 1.仪器和试剂 721型分光光度计,O.5cm比色皿 邻苯氨基苯甲酸溶液(0.I弗w,v):100rag 部苯氨基苯甲酸(A.R级,上海试剂厂产品)溶 于50ml浓硫酸中.小心用水稀释并混匀,拎 却后用水稀释至100m1.贮于阴凉处,至少可 稳定一个月. 硫酸银溶液I称取4.397g硫酸银置于1L 容量瓶,加水溶解后,稀释至瓤度混6此溶 液1.00ml可去除l_00rag氯离子. 氢氧化铝悬浮液:溶解125g硫酸铝钾 [KAI(SO):?12HO】于1L蒸馏水中,加热至 60?,然后边搅拌边缓缓加入55ml氨水.放 置约1h后,移至一个大瓶中,用倾斜法反复洗 涤沉淀物,直到扰潦液不含氯离子为止.加水 收稿日期:1991年I1月日 .土l369 Str3ndsEe【a1.JWPCF.1984,s6(5):464 李友荣等.生物工程.1989,5:235 RiedelK.p.Microbio1.Bio~echa.1988.驾: 3l6 中华人民共和量鱼家.G488-87.五日生化需氧t (BOD,)的趔定. 17 m 环境辩学 至悬浮液体积约为1L. 氨基磺酸水溶液:0.8%(w/v). 硝酸盐氮标准贮备液:称取0.72l8g经 l05一l10~C干燥2h的硝酸钾(KN)溶于水, 移人lL容量瓶中,加水溶解后,稀释至标线, 混匀.加2ml三氯耳烷作保存剂,至少可稳定 6个月.每ml该标准贮备液台100g氮. 亚硝酸盐氮标准贮备液:称取l232g亚 硝酸钠(NaNO:)溶于l50ml水中,转移入1L 容量瓶,用水稀释至标线,贮于棕色玻璃瓶中, 加入lml三氯甲烷,保存在2—5?,至少可稳 定1个月.贮备液每m1台氪约250,ag.其 准确浓度按文献[5]所述方法标定. 硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的混合标准溶液: 取适量上述标准贮蕾液,用水稀释成每ml含硝 酸盐氪0.9g,台亚硝酸盐氯0.1g的混合标 准溶液.现配现用. 2.实验方法 取两份同置的混合标准溶液于10ml容量 瓶中,加水补足至2.5m1.在其中的一瓶中加 入b.8%氨基磺酸溶液l滴,另一瓶不加.在 各瓶中加入0.1%邻苯氨基苯甲酸溶液0.5m1. 混匀后用注射器迅速细入’5ml浓硫酸,立即 摇匀并冷却至室温,用水稀释至标线,混匀.放 置30min后,用0;5cm比色皿,于波长560— 565m’a处,以出作参比,铡定不加氨基磺酸溶液 的吸光度,减去试剂空白吸光度后得;和测 定抽氨基磺酸溶液的吸光度减去试剂空白吸光 度后得硝酸盐氮的吸光度癌于是亚硝酸盐氟 的吸光度则为l一. =,结果和讨论 1.吸收光谱 分别取适量的硝酸盐或亚硝酸盐标准溶液 按实验方法在各个波长下测定吸光度,所得结 果示于图1.由图l可见,硝酸盐和亚硝酸盐 两者的吸收光谱波形非常相似,且两者的最大 吸收均位于%0—565nlxl处.由此似可推断, 不论是硝酸盐或亚硝酸盐,其氧化邻苯氨基苯 甲酸后的显色严物,在组成和结构上是相同的. I3卷4期 试剂空白以水为参比耐,在各个波长下几 无吸收.在测定波长下的吸光度值<D_015. 因此,如当空白的吸光度值大时,就可判断实验 用水或试剂中含有硝酸盐或亚硝酸盐. 2.酸度的影响 实验所得结果示于图2.在l0ml显色液 中浓硫酸加入量的范围为:硝酸盐氨剂浓度的影响 在其它实验条件不变下,改变邻苯氨基苯 甲酸的浓度,所得结果示于图3.图3表明,测 定NOi—N时,0.1%的试剂加入量在0.4—0.6 --一 斟紫 l3卷’期环境科学 ml范围;测定No—N时,加入量在O.4—0.8 m1范围,其吸光度达最大值且保持恒定.故实 验时,我们选择加入量为0.5m]. 4.显色温度的影响 在恒温水浴上控制不同温度下,按实验方 法显色,所得结果于表1.由表l看出,硝酸盐 O_8 0_7 婪 群 0.5 数临界值,,0.B7B,r_l_【碡O.’,9 和亚硝酸盐均随温度的提高而吸光度增大,且 有较好的线性关系.温度每升高l度,硝酸盐 氮的暖光度约增加O.00184;亚硝酸盐的吸光度 约增加0.00222.考虑到本法具有高灵敏度,为 简化操作手续,故采用室温下显色.标准曲线 的绘制与样品的铡定同时进行. 5.试剂加入速度的影响 实验中我们观察到,显色剂加入后,浓硫酸 加人的时间间隔不能太长,宜即时加入,且硫酸 加入的速度要快,为此实验时我们选用注射器 作为加液工具. 6.显色溶液的稳定性 按实验方法放置不同时间铡定吸光度,所 得结果示于图4.硝酸盐氮和亚硝酸盐氮均能 稳定半小时.此后吸光度逐渐缓慢下降. 0.8 O-7 0.6 0.5 放置时间(rain)- 田’显色溶液的稳定性 l?NO]’-Nt?2.ug/10ml2.NO-N1.~/10ml 7.硝酸盐和亚硝酸盐比例的影响 在混合标准溶液中,固定硝酸盐含量,改变 亚硝酸盐含量,或者固定亚硝酸盐含量,改变硝 酸盐台量,然后按本法测定,实验结果表明吸光 度具有良好的加和性.考虑到赣南地表水中硝 酸盐氮与亚硝酸盐氮含量大致为9:1.因此,在 配制混合标准溶液时,我们选用 No,N:NOi-一N一9:1. s.遵守比尔定律的浓度范围和方法的灵敏 度. 实验结果表明,NOi--N浓度介于0.O3— 0.15~g/ml;No—N浓度介于O,05--0.2Og/ ml范围内遵守比尔定律.氮浓度与吸光度之 间,具有良好的相关蚀(相关系数分别为:TNOZ— O.9991,和rNoi-一0.9992).在最大吸收波长 下的表现r)制得氯量(r)回收奉(%) 号样品来源 NOT-l~N0一NNO;--NMO7-NNO;--NNO7一NNO7-NNO?-N 0.10O.Oi00.18,0.O22101tO 1?山泉缺0.07BO.Oll 0.2OO.020q.2盯0.O?2l05l05 O.400.04O.820.0”105103 小溪永0.40O.O36 O.8O0.081.19O.1l999104 1.00.101.90O.192999 3#井水O.9lO.097 2.00.202.970.312l03lO7 衰3方法的精密度考查 编样品来躁涮定结果的十别值(擅.g/L)平均值i标准差f报对标准茬f% 号N0一 NNO7-NNOT-NNO?-NNO?-NNO7一NN0—NN0-. O.O73O.O810.010O.O11 山O.0B3O.078O.0l2O.O110. O78O.O1IO.00~67O.000,?4.706.L尊泉 O.074O.O8l0.OlIO.O12水 0.0750.0790.0l2O.O12 0.390.400.0360.O35 小0.410.580,0380.0360.400.0360.OI2B0.00l6?.204.?,t?溪 0.400.410.0.380.037才c 0.41O.380.0340.034 O.92O.9】0.094O.O9, 井0.940.900.1O0O.0962.970.9l0.0970.01830.O028a2.01 3#0 . 910.880.098O.1OO才c 0.930.910.0920.099 (以ug计)c1一(2),F一(2.5),MIl0(2)也无影 响.超过此量呈正干扰.卤素离子可用硫酸银 予以除去. 10.样品分析 取水样100ml,加适量硫酸银格裱(按测得 韵cI含量)混匀后置暗处澄清.如需同时除 去悬浮物则加人2ml氢氧化铝悬浮液,之后再 加入硫酸银溶液,混匀,放置澄清.将上清液通 过732型阳离子交换树脂柱(柱高6—8cm,柱 径1.4cm,流速l--2ml/min).弃去最初流出…一…………………—, (上接第47页) ?考文献 1王振成.固嫩虚物妊理受利用.西安:西监蝌分析方法,(第三版)北京: 中国环境科学出敝社,19B9,笫26I—262页…,,……,,,,…,…’, 版社,198,:16—32 章文贡,陈田安,陈文定.中国塑料.198B,2(1):25 榜馒华.塑料科技.1990,(6):如 方宏庄.重庆环境科学.1990,l2(2):44 吕瑶控,张季襄.塑料科技.1991,(3):15 诜钵,爵长生等.化学.199t,49(5):”‘