20.硝酸根的测定
甲 离子选择电极法
本方法适用于循环冷却水和天然水中硝酸根含量的测定。其测定范围: 3.1~6200mg/L。
1.原理
PVC 液膜硝酸根离子选择性与参比电极联用,具有选择性地将溶液中硝酸根离子活度转
变成一定电位的功能。在 pH3~9 的条件下,10-1~10-5mol/L 的范围内,电极电位和硝酸根
离子活度的关系符合能司特方程,所以硝酸根离子选择性电极与参比电极间的电位与硝酸根
离子浓度的对数成正比。
2.试剂
2.1 1×10-1mol/L 硝酸钾标准溶液
称取经 105℃烘干 2 小时的硝酸钾 10.109g,用少量水溶解,移入 1000mL 容量瓶中,稀
释至刻度,摇匀。
2.2 硝酸钾标准工作系列溶液
用 1×10-1mol/L 硝酸钾标准溶液,依次用水稀释成 1×10-2、1×10-3、1×10-4、1×10-5mol/L
标准工作系列溶液。
2.3 缓冲溶液
称取 6.66g 硫酸铝、3.12g 硫酸银、1.24g 硼酸、1.94g 氨基磺酸溶于 400mL 水中,用
0.1mol/L NaOH 调 pH=3,用水稀释至 1000mL,摇匀。
3.仪器
3.1 离子计。
3.2 电磁搅拌器。
3.3 403 型硝酸根离子选择电极。
3.4 802 型单液接甘汞电极。
4.分析步骤
标准加入法
4.1 按电极和仪器说明书进行安装,调试和预处理。
4.2 根据水样含量选择两个浓度相差 10 倍的硝酸钾标准溶液,各取 50mL,加缓冲溶
液 10mL,用水洗值大于 260mV 的电极测其电位 E1´和 E2´并计算其斜率 S:
S= │E1´-E2´│
4.3 取水样 50mL,加缓冲溶液 10mL,用水洗值大于 260mV 的电极测其电位值 E1,吸
取 10-1mol/L 的硝酸钾标准溶液 0.5mL 加到上述溶液,再测其电位值 E2。
5.分析结果的计算
水样中硝酸根含量 X(摩尔/升), 按下式计算:
式中:ΔE——水样电位值和加标准溶液后电位值之差:│E1-E2│
             S——电极斜率;
             CS——加硝酸钾标准溶液的浓度,摩尔/升;
             VS——加硝酸钾标准溶液体积,毫升;
             V——水样体积与缓冲液体积之和,毫升;
             VW——水样体积,毫升;
             Vb——缓冲溶液体积,毫升。
6.注释
6. 1 亚硝酸根离子和氯离子,使分析产生正误差。
6. 2 电极浸入被测溶液,一般以 2 分钟时测定电位为宜。
7.允许差
平行测定两个结果差,不大于最小结果的 5%。
8.结果表示
取平行测定两个结果的算术平均值,作为水样中硝酸根离子的含量。
乙 离子色谱法
参见氯离子测定:丙法。
丙 二磺酸酚分光光度法
本标准适用于 0~100mg/L 范围的硝酸根的测定。
1.原理
浓硫酸与苯酚作用生成二磺酸酚,二磺酸酚在无水的情况下与硝酸根反应生成无色的
二磺酸硝基酚,在碱性条件下二磺酸硝基酚发生分子重排,生成黄色化合物,其颜色深浅与
硝酸根含量成正比。反应式如下:
氯离子、亚硝酸根、氨离子均干扰测定,应予以排除。
2.试剂
2. 1 硝酸根标准溶液
称取 105℃烘干至恒重的硝酸钾 0.1631g,溶于少量水中,移入 1000mL 容量瓶中,稀
释至刻度,此溶液 1mL 含 0.1mg 硝酸根离子。取此溶液 20mL 于 100mL 容量瓶中,用水稀释
至刻度。此溶液 1mL 含 0.02mg 硝酸根离子。
2.2 二磺酸酚
称取 25g 苯酚放入 500mL 烧瓶中,加入 150mL 浓硫酸,瓶口用插一根玻璃管的胶塞盖
住,放在沸水浴上蒸煮 8 小时,使成黄色稠厚液体,保存在磨口棕色瓶中。
2. 3 10mol/L 氢氧化钠溶液
称取氢氧化钠 400g,放在 1000mL 烧杯中,加 600~700mL 水,不断搅拌溶解,稀释至
1000mL。
2.4 0.141mol/L 硫酸银溶液
称取不含硝酸根的硫酸银 2.20g,溶于水中,移入 100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。
2.5 氢氧化铝溶液
溶解 125g 硫酸铝于 1000mL 水中,加 10mol/L 的氢氧化钠溶液 30mL,至氢氧化铝完全
沉淀,倾去上层清液,用倾泻法反复洗涤,至无氯离子、硝酸根离子和铵离子(可用硝酸根、
二磺酸酚及钠氏试剂检查), 此时在氢氧化铝胶状沉淀中加入 300mL 左右的水,使用前振荡
均匀即可。
2.6 0.05mol/L EDTA 溶液
称取 9.3gEDTA 溶于少量水中,移入 500mL 容量瓶中,稀释至刻度。
3.仪器
分光光度计。
4.分析步骤
4. 1 标准曲线的绘制
4. 1. 1 分别吸取 1mL 含 0.1mg 硝酸根标准溶液 0、 1、 2、 3、 4、 5mL 于 6 支 100mL
瓷蒸发皿中,水样中硝酸根含量小于 20mg/L 时,分别取 1mL 含 0.02mg 硝酸根标准溶液 0、
2、 4、 6、 8、 10mL 于 6 个 100mL 蒸发皿中。
4. 1. 2 用 1mol/L 氢氧化钠溶液调至微碱性,置水浴上蒸干。
4. 1. 3 蒸发皿中分别加入 2mL 二磺酸酚,用玻璃棒仔细拌磨,放置 10 分钟,使反
应完全。
4. 1. 4 加入 10mL 水,搅拌均匀,加 5mL EDTA 溶液,再加入 8mL10mol/L 的氢氧
化钠溶液,若不出现黄色化合物,可再多加 0.5~1mL,直至出现稳定的黄色。
4.1.5 将反应物分别移入 6 支 50mL 比色管中,用水稀释至刻度。
4.1.6 于 420nm 处,用 1cm 比色皿中,以试剂空白作参比,测其吸光度。
4. 1. 7 以吸光度为纵坐标,硝酸根毫克数为横坐标,绘制标准曲线。
4. 2 水样处理
4. 2. 1 取 50~100mL 水,根据水样中氯化物含量多少,以 95%的氯离子的量加硫酸
银溶液,使氯离子形成氯化银沉淀,用离心或过滤法除去。
4.2.2 经除去氯离子后的水样,若水的浊度大于 10mg/L 时,可加 3mL 氢氧化铝使
之澄清。
取样时应进行体积校正。
4.3 水样的测定
按表 1-5 取适量水样于 100mL 蒸发皿中,以下操作按 4.1.2 至 4.1.6 条款进行。
水样应同时做亚硝酸根含量测定,亚硝酸根含量小于 0.2mg/L 时,其影响可忽略不计。
5.分析结果的计算
水样中硝酸根含量为 X(毫克/升), 按下式计算:
式中: A——与吸光度相对应的硝酸根的含量,毫克;
             VW——水样的体积,毫升;
             K——水样中亚硝酸根含量,毫克;
             1.35——亚硝酸根换算为硝酸根系数。
6.允许差
水样中硝酸根含量在 20mg/L 时,平行测定两个结果之差不大于 0.7mg/L。
7.结果表示
取平行测定两结果的算术平均值,作为水样中硝酸根的含量。