铵的测定水杨酸分光光度法.PDF

1 FHZHJSZ0019 水质 铵的测定 水杨酸分光光度法 F-HZ-HJ-SZ-0019 水质铵的测定水杨酸分光光度法 本方法等效采用 ISO7150/11984水质铵的测定第部分 手动分光光度法 本方法根据我国标准的格式对 ISO7150/11984 标准作了部分修改删略了 1SO7150/1 1984 中第 11 章的步骤的注解和第 12 章的实验报告 本方法与 ISO 7150/l1984 标准技术上的差异为 a. 本方法用次氯酸钠溶液代替 ISO7150/l1984 标准中使用的 NN’二氯代135 三氮杂苯2461H3H5H三酮钠盐[N,N’-dichloro-l,3,5-triazine-2,4,61H,3H,5H, -trionestrionesodium salt又名二氯异三聚氰酸钠sodiumdichloroisocyanurate]作为显色 剂之一 b. 本方法用酒石酸钾钠代替 ISO 7150/11984 标准中的柠檬酸盐作为掩蔽剂 c. 本方法采用的测量波长是 697nm ISO 7150/11984 标准采用的测量波长则是 655nm d. 本方法的最大试份体积为 8mL 1 范围 1.1 样品类型 本方法适用于分析饮用水及大部分原水和废水亦可用于分析土壤和植物 用于色度深或水体中共存离子超过允许量附录 A时则应在测定前加以蒸馏处理第 9 条 1.2 范围 使用的最大试份体积为 8mL 时铵氮浓度可测定到高达 1mg/L浓度更高时可取更少 的试份 1.3 检出限 当使用 10mm 比色皿试份体积为 8mL 时最低检出浓度为 0.01mg/L 1.4 灵敏度 在显色产物的最大吸收波长求得表观摩尔吸收光系数6971.5104Lmol-1cm-1 2 原理 在亚硝基五氰络铁酸钠[sodium nitroso pentacyanofrer-rateIII或称硝普纳sodium nitroprusside]存在下铵与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物在约 697nm 用分光 光度计加以测定 在 pH11.7 有硝普钠存在下氯胺与水杨酸钠发生反应所有样品中的氯胺都定量地被测 定加酒石酸钾钠掩蔽阳离子特别是钙镁的干扰 3 试剂 除非另有说明分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和按 3.1 的叙述制 备的水 3.1 水无氨按下述方法之一来制备 3.1.1 离子交换法将蒸馏水通过一个强酸性阳离子交换树脂氢型柱流出液收集在带有 密封玻璃塞的玻璃瓶中每升流出液加入 10g同类树脂以利于保存 3.1.2 蒸馏法向 100010mL 蒸馏水中加入 0.100.01mL 的硫酸1.84g/mL并在全玻 璃蒸馏器中重蒸馏弃去前 50mL 馏出液然后将馏出液收集在带有密封玻璃塞的玻璃瓶中 每升收集的馏出液加入 10g强酸性阳离子交换树脂氢型 3.2 铵氮标准溶液cN1000mg/L 将 3.8190.0049g氯化铵在 105至少干燥 2h溶于约 200mL 水中移入 1000mL 容 量瓶中加水稀释至标线 2 1mL 本标准溶液含 1mg铵氮 贮存于盖好的玻璃瓶中此溶液至少稳定 1 个月 3.3 铵氮标准溶液cN100mg/L 用吸管吸取 100.0mL 铵氮标准溶液3.2放入 1000mL 容量瓶中加水稀释至标线 1mL 本标准溶液含 0.1mg胺氮 贮存在封好的玻璃瓶中此溶液至少稳定 1 星期 3.4 铵氮标准溶液cN1mg/L 用吸管吸取 10.00mL 铵氮标准溶液3.3放入 1000mL 容量瓶中加水稀释至刻度 1mL 本标准溶液含 1.0g铵氮 临用前配制此溶液 3.5 显色液 称取 500.5g水杨酸[C6H4OHCOOH]加入约 100mL 水3.1再加入 1602mL 2mol/L 氢氧化钠溶液搅拌使之完全溶解再称取 501g酒石酸钾钠C4H4O6KNa4H2O溶于水 3.1中与上述溶液合并移入 1000mL 容量瓶中加水3.1稀释至标线 存放于棕色玻璃瓶中本试剂至少稳定一个月 注若水杨酸未能全部溶解可再加入数毫升 2mol/L 氢氧化钠溶液直至完全溶解为止最后溶液 的 pH 值为 6.06.5 3.6 次氯酸钠原液 可购买商品试剂亦可以自己制备详细的制备方法见附录 B.1 存放于塑料瓶中每次使用前应标定其有效氯浓度和游离碱浓度以 NaOH 计标定方 法详见附录 B.2 和附录 B.3 3.7 次氯酸钠溶液 取经标定的次氯酸钠溶液3.6用氯氧化钠溶液稀释成含有效氯浓度为 0.35m/V游 离碱浓度为 0.75mol/L以 NaOH 计的次氯酸钠溶液 存放于棕色滴瓶内本试剂可稳定一星期 3.8 亚硝基五氰络铁III酸钠溶液 称取约 0.1g亚硝基五氰络铁酸钠二水合物{Na2[FeCN5NO] 2H2O}置于 10mL 具塞比色 管中加水至标线密塞充分振荡使之溶解 此溶液临用前配制 3.9 清洗溶液 将 1002g氢氧化钾溶于 1002mL 水中冷却溶液并加 90050mL 95V/V的乙醇. 将此溶液贮存在聚乙烯瓶内 4 仪器 常用实验室仪器及 4.1 分光光度计能在波长 697nm 处操作配有光程长为 530mm 的比色皿 4.2 滴瓶其滴出体积的大小1mL 相当于 201 滴所有玻璃器皿均应用清洗溶液3.9仔 细清洗然后用水3.1冲洗净 5 试样制备 实验室样品应收集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内应尽快对其进行分析否则在分析前应在 25下存放这些样品用硫酸将样品酸化到 pH2有助于保存样品但酸化后的样品会吸 收大气中氨可能被污染应注意防止 6 操作步骤 6.1 试份 最大试份体积为 8mL这时可测定的铵氮浓度高达 N1mg/L 为了测定更高的铵氮浓度可相应地减少试份含有悬浮物的实验室样品则需加以澄清 或用 0.45m 滤膜或经清洗的 45玻璃砂芯漏斗过滤后再从中吸取试份也可对水样进行 3 蒸馏处理 6.2 吸取试份6.1放入 10mL 容量瓶中必要时用水3.1稀释至 80.5mL 6.3 测定 6.3.1 显色 加入 1.000.05mL 显色剂3.5和 2 滴硝普钠溶液3.8混匀再满入 2 滴次氯酸钠溶液 3.7并混匀 加水3.1稀释至标线充分混匀 6.3.2 分光光度测定 至少在 60min后在大约 697nm 的最大吸收波长处测定溶液的吸光度采用 10mm 光程 的比色皿参比皿中放入水3.1 注第一次采用本方法时应检验最大吸收波长以后的测定中均使用此波长 6.4 空白试验 按 6.2 和 6.3 进行处理但使用 80.5mL 的水3.1代替试份 6.5 校准 6.5.1 制备一组标准溶液 向一组 6 个 10mL 容量瓶中分别加入铵氮标准溶液3.40 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00mL 必要时用水3.1稀释至 80.5mL6.2 6.5.2 显色 见 6.3.1 6.5.3 分光光度测定 按 6.3.2 处理 6.5.4 绘制校准曲线 从各个校准溶液测得的吸光度值扣除空白试验的吸光度绘制吸光度对铵氮质量mN的 曲线这条线应为直线且过原点 7 结果计算 7.1 计算方法 试份中铵的吸光度Ar用式1计算 1.................− bsr AAA 式中As试验溶液的吸光度 Ab空白试验溶液6.4的吸光度 注对每种特定样品As和 Ab应在同一种光程长的比色皿中测定 铵氮含量cNmg/L由式2计算 2................ V m c N N 式中mN铵氮质量g由 Ar值和标准曲线6.5.4确定 V 试份体积mL 8 精密度 测定了重复性标准偏差见下表 重复性标准偏差 样品 铵氮浓度 CN mg/L 比色皿光程 mm 重复性标准差 mg/L 质控水 0.477 10 0.014 地表水 0.277 10 0.010 塘 水 4.69 10 0.053 考核水 0.839 10 0.013 注来自本实验室的数据 4 数据的自由度均为 9 9 干扰 经试验确定了本方法用于水样分析时经常遇到的可能干扰物质范围详细结果列于附 录 A 中已遇到的严重干扰仅来自苯胺和乙醇胺通常由伯胺产生干扰然而很少发现这 类物质在水中具有明显的浓度 过高的酸度和碱度都会干扰显色化合物的形成含有使次氯酸根离子还原的物质时也有 干扰尽管在多数水样中很少发现这类情况在这些情况下应采用第 10 条给出的步骤 在含盐水样中当试剂中酒石酸盐掩蔽能力不够时使钙镁沉淀产生干扰因此预蒸 馏是必要的见第 10 条 1 0 特殊情况 如果样品的颜色过深或含盐过多以致可能使吸光度的测定产生误差或由于高浓度的 钙镁或氯化物而产生了干扰则应用蒸馏法制备试样应遵循 ISO 5664水质铵的测定 蒸馏和滴定法规定的步骤但要注意将馏出液收集在 1V/V的盐酸中然后将馏出液中 和并稀释到一计量的体积 V2mL用于蒸馏的样品体积 V1mL亦要记录下来 这样制备的试样可按第 6 条进行分析原始样品中的浓度 c 由式3计算 3 1 2 ⋅ V Vc c N 式中cN试样的结果 11 参考文献 GB7481-87 附录 A 共存离子的影响及其消除 补充件 经实验酒石酸盐和柠檬酸盐均可作为掩蔽剂使用本方法采用酒石酸盐作掩蔽剂按 实验方法测定 4g氨氮时下表中列出的离子量对实验无干扰 共存离子 允许量 g 共存离子 允许量 g 共存离子 允许量 g 钙II 500 钼VI 100 硼III 250 镁II 500 钴II 50 硫酸根 2104 铝III 50 镍II 1000 磷酸根 500 锰II 20 铍II 100 硝酸根 500 铜II 250 钛IV 20 亚硝酸根 200 铅II 50 钒V 500 氟离子 500 锌II 100 镧III 500 氯离子 1105 镉II 50 铈IV 50 二苯胺 50 铁III 250 III 500 三乙醇胺 50 汞II 10 银I 50 苯胺 1 铬VI 200 锑III 100 乙醇胺 1 钨VI 1000 锡IV 50 铀VI 100 砷III 100 5 附录 B 次氯酸钠溶液的制备方法及其 有效氯浓度和游离碱浓度的标定 参考件 B.1 次氯酸钠溶液的制备方法 将盐酸1.19g/mL逐滴作用于高锰酸钾固体 将逸出的氯气导入 2mol/L氢氧化钠吸收 液中吸收得到一个淡草绿色的次氯酸钠溶液其有效氯的浓度约为 3.5m/V左右 存放于塑料瓶中该溶液不稳定在用它配制次氯酸钠使用液3.7前需标定其有效氯 浓度 B.2 次氯酸钠溶液中有效氯含量的测定 用吸管吸取次氯酸钠溶液3.610mL 于 100mL 容量瓶中加水3.1至标线混匀用吸 管移取稀释液 10mL 于 250mL 碘量瓶中加入约 40mL 蒸馏水碘化钾约 2g混匀用吸管 加入 5mL 6mol/L 硫酸溶液密塞混匀置暗处 5min 后用 0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴至 淡黄色加入约 1mL 0.5m/V淀粉指示剂继续滴至蓝色刚消失为止其有效氯浓度按式 B1计算 有效氯 12 10 100 10 100 2000 91.70 ,BVcCl⋅ 式中V滴定时耗硫代硫酸钠溶液的体积mL c硫代硫酸钠溶液的浓度mol/L B.3 次氯酸钠溶液中游离碱以 NaOH 计的测定 用吸管吸取次氯酸钠溶液 1.00mL 于 150mL 锥形瓶中加入约 20mL 蒸馏水以酚酞作 指示剂用 0.1mol/L 从标准盐酸溶液滴定至红色完全消失为止 注由于次氯酸钠是较强的氧化剂使得终点的颜色变化不很敏锐可在滴定后的溶液中继续加 1 滴 酚酞指示剂加以检验若颜色仍显红色则需继续用 0.1mol/L 标准盐酸溶液滴至无色