水中氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的測定一、目的和要求了解水中3種形態(tài)氮測定的意義。掌握水中3種形態(tài)氮的測定方法與原理。水體中3種形態(tài)氮檢出的環(huán)境化學(xué)意義二、儀器1．紫外可見分光光度計。2．500~1000mL全玻璃磨口蒸餾裝置。3．pH計。4．恒溫水浴槽。5．電爐：220V/1kW。6．比色管：50mL。7．陶瓷蒸發(fā)皿：100mL或200mL。8．移液管：1mL、2mL、5mL。9．容量瓶：250mL。三、氨氮的測定——納氏試劑比色法1、原理氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成黃棕色的絡(luò)合物，其色度與氨氮的含量成正比，可在420nm波長下使用光程長為10mm的比色皿比色測定，最低檢出濃度為0.05mg/L。2K2[HgI4]+3KOH+NH3＝[Hg2O·NH2]I+2H2O+7KI2、試劑無氨水：水樣稀釋及試劑配制均需用無氨水。配制方法包括蒸餾法（每升蒸餾水中加入0.1mL濃硫酸進行重蒸餾，餾出水接收于玻璃容器中）和離子交換法（讓蒸餾水通過強酸型陽離子交換樹脂柱來制備）。磷酸鹽緩沖液（pH為7.4）：稱取14.3g磷酸二氫鉀和68.8g磷酸氫二鉀，溶于水中并稀釋至1000mL，配制后用pH計測定其pH值，并用磷酸二氫鉀或磷酸氫二鉀調(diào)節(jié)pH為7.4。吸收液：2％硼酸或0.01mol/L硫酸。納氏試劑：碘化汞－碘化鉀－氫氧化鈉。稱取16g氫氧化鈉溶于50mL水中，冷卻至室溫。稱取7g碘化鉀和10g碘化汞，溶于水中，然后將此溶液在攪拌下，緩慢加入到氫氧化鈉溶液中，并稀釋至100mL。貯存于棕色瓶內(nèi)，用橡皮塞塞緊，于暗處存放，有效期可達一年。50%酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉溶于100mL水中，加熱煮沸，以驅(qū)除氨，充分冷卻后稀釋至100mL。氨氮標準溶液：CN＝1mg/mL。稱取3.819g無水氯化銨（于100～105℃下干燥2h）溶于無氨水中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)，用無氨水稀釋至刻度，搖勻，準確吸取該溶液10.00mL于1000mL容量瓶內(nèi)，用無氨水稀釋至刻度，其濃度為10ug/mL。硫酸鋅溶液：10％（m/V）。氫氧化鈉溶液：25％（m/V）。3、步驟（1）水樣蒸餾先在蒸餾瓶中加200mL無氯水，加10mL磷酸鹽緩沖液和數(shù)粒玻璃珠，加熱至餾出物中不含氨為止，冷卻，然后將蒸餾液傾出（留下玻璃珠）。量取水樣200mL置于蒸餾瓶中（如水樣的含氨量較大，則取適量的水樣，用無氨水稀釋至200mL），加入10mL磷酸鹽緩沖液。另取一只盛有50mL吸收液的250mL錐形瓶收集餾出液，收集時應(yīng)將冷凝管的導(dǎo)管末端浸入吸收液，其蒸餾速度為6~8mL/min，至少收集150mL餾出液。蒸餾結(jié)束前2~3min,應(yīng)把錐形瓶放低，使吸收液面脫離冷凝管子，并再蒸餾片刻以冼凈冷凝管和導(dǎo)管，用無氨水稀釋至250mL備用。（2）凝聚沉淀取100mL水樣，加入1mL硫酸鋅溶液和0.1～0.2mL氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH約為10.5，混勻，放置使之沉淀，傾取上清液作試份。必要時，用經(jīng)水沖洗過的中速濾紙過濾，棄去初濾液20mL。（3）測定a.水樣。如為清潔水樣，可直接取50mL置于50mL比色管中。一般水樣則用凝聚沉淀法進行預(yù)處理，傾取上清液作試份。如果凝聚沉淀后樣品仍渾濁和帶色，則應(yīng)采用蒸餾法，收集餾出液并稀釋到50mL。若氨氮含量很高，也取適量水樣稀釋到50mL。b.制備標準系列。取濃度為10mg/mL氨氮標準溶液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL，分別加入50mL比色管中，以無氨水稀釋到刻度。c.測定。在水樣及標準系列中分別加入1.0mL酒石酸鉀鈉，搖勻，再加1.0mL納氏試劑，搖勻，放置10min后，在λ=420nm處，用10mm比色皿，以蒸餾水為參比測定吸光度，繪制標準曲線，并從標準曲線上查得水樣中氨氮的含量。（7）乙二胺四乙酸二鈉溶液（EDTA）：稱取50g乙二胺四乙酸二鈉，用20mL蒸餾水調(diào)成糊狀，然后加入60mL濃氨水，充分混合，使之溶解。（8）碳酸鈉溶液（1/2Na2CO3，0.100mol/L）：稱取5.3g無水碳酸鈉，溶于1000mL水中。3.步驟（1）水樣預(yù)處理脫色：污染嚴重或色澤較深的水樣（即色度超過10度），可在100mL水樣中加入2mL氫氧化鋁懸浮液，搖勻后，靜置數(shù)分鐘，澄清后過濾，棄去最初濾出的部分溶液（5～10mL）。除去氯離子：取50mL水樣，滴加一定量的硫酸銀溶液直到不產(chǎn)生白色沉淀為止，再通過離心或過濾除去氯化銀沉淀，濾液轉(zhuǎn)移至100mL的容量瓶中定容至刻度。去除亞硝酸鹽氮影響：如水樣中亞硝酸鹽氮含量超過0.2mg/L，可事先將其氧化為硝酸鹽氮。具體方法：在已除氯離子的100mL容量瓶中加入1mL0.5mol/L硫酸溶液，混合均勻后滴加0.100mol/L高錳酸鉀溶液，至淡紅色出現(xiàn)并保持15min不褪色，以使亞硝酸鹽完全轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}，最后從測定結(jié)果中減去亞硝酸鹽含量。（2）標準曲線的繪制分別吸取硝酸鹽氮標準溶液0.00、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、4.00mL于50mL比色管中，加入1.0mL二磺酸酚，3.0mL濃氨水，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。用1mL比色皿，以蒸餾水作為參比，于波長410nm處測定吸光度，繪制標準曲線。（3）水樣測定吸取經(jīng)預(yù)處理的水樣50.00mL（如硝酸鹽氮含量較高可酌情減少）至蒸發(fā)皿內(nèi)，如有必要可用0.100mol/L碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)水樣pH至中性（pH7～8），置于水浴中蒸干。取下蒸發(fā)皿，加入1.0mL二磺酸酚，用玻棒研磨，使試劑與蒸發(fā)皿內(nèi)殘渣充分接觸，靜止10min，加入少量蒸餾水，攪勻，濾入50mL比色管中，加入3mL濃氨水（使溶液明顯呈堿性）。如有沉淀可滴加EDTA溶液，使水樣變清，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，測定吸光度。根據(jù)標準曲線，計算出水樣中硝酸鹽氮的含量（ug/mL）。六、數(shù)據(jù)處理根據(jù)NH3－－N、NO2-－N、和NO3-－N的濃度與吸光度的標準曲線，以及樣品吸光度，計算水樣中三氮的含量，通過比較水樣中三氮的含量，評價水體的自凈程度。氨氮濃度（或亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮）（以N計）（mg/L）=七、注意事項在氨氮測定時，水樣中若含鈣、鎂、鐵等金屬離子會干擾測定，可加入絡(luò)合劑或預(yù)蒸餾消除干擾。納氏試劑顯色后的溶液顏色會隨時間面變化，所以必