硝酸根的测定——麝香草酚分光光度法
本规范规定了用麝香草酚(百里酚)分光光度发测定生活饮用水及其水源水中硝酸盐氮的含量。
本规范适用于生活饮用水及其水源水中硝酸盐氮的测定。
本规范*低检测质量为0.12μg硝酸盐氮(以n计),若取1.0ml水样测定,*低检测质量浓度为0.12mg/l硝酸盐氮(以n计)。
亚硝酸盐对本规范呈正干扰,可用氨基磺酸铵除去;氯化物对本规范呈负干扰,可用硫酸银消除。
1.0原理
硝酸盐的麝香草酚在浓硫酸溶液中形成硝基化合物,在碱性溶液中发生分子重排,生成黄色化合物,比色测定。
2.0试剂
2.1氨水(ρ20=0.88g/ml)。
2.2乙酸溶液(1+4)。
2.3氨基磺酸铵溶液(20g/l):称取2.0g氨基磺酸铵(nh4so3nh2),用乙酸溶液溶解,并稀释为100ml。
2.4麝香草酚乙酸溶液(5g/l):称取0.5g麝香草酚[(ch3)(c3h7)c6h3oh,thymol,又名百里酚],溶于无水乙醇中,并稀释至100ml。
2.5硫酸银硫酸溶液(10g/l):称取1.0g硫酸银(agso4),溶于100mi硫酸(ρ20=1.84g/ml)中 。
2.6硝酸盐氮标准储备溶液[ρ(no3-n)=1mg/ml]:称取7.218g经105~110℃干燥1小时的硝酸钾(kno3),溶于纯水中,并定溶至1000ml。加2ml氯仿为保存剂。
2.7硝酸盐氮标准使用溶液[ρ(no3-n)=10ug/ml]:吸取5.00ml硝酸盐氮标准储备溶液(3.6)定溶至500ml。
3.0仪器
3.1具塞比色管,50ml
3.2分光光度计。
4.0分析步骤
4.1取1.00ml水样于干燥的50ml比色管中。
4.2另取50ml比色管6支,分别加入硝酸盐氮标准使用溶液(3.7):0,0.05,0.10,0.30,0.50,0.70和1.00ml,用纯水稀释至1.00ml。
4.3向各管加入0.1ml氨基磺酸铵溶液,摇匀后放置5min。
4.4各加0.2ml麝香草酚乙醇溶液(3.4)。
注:由比色管中央直接加到溶液中,勿沿管壁流下。
4.5摇匀后加2ml硫酸银硫酸溶液(3.5),混均后放置5min。
4.6加8ml纯水,混均后滴加氨水(3.1)至溶液黄色达到*深。并使氯化银沉淀溶解为止(约加9ml)。加纯水至25ml刻度,混匀。
4.7于415nm波长,2cm比色皿,以纯水为参比,测量吸光度。
4.8绘制标准曲线,从曲线上查出样品中硝酸盐氮的质量m。
5.0计算
水中硝酸根含量按下式计算:
式中: x—水中硝酸根含量,mol/l;
m—样品中硝酸盐氮的质量m,mg;
v—水样体积;ml。
四、碱度的测定——指示剂法
本方法适用于循环冷却水和天然水中碱度的测定。
1.0 原理
用酚酞做指示剂,用标准酸溶液滴定水样,达到终点,所测得的碱度称为酚酞碱度,此时水样中所含全部氢氧根和二分之一碳酸根与酸化合,其反应如下:
oh-+h+=h2o
co32-+h+=hco3-
在滴定酚酞碱度的水样中加入甲基橙指示剂,继续标准酸溶液滴定达到终点时(包括酚酞碱度的用量),所测得的碱度称为甲基橙碱度,也称总碱度,此时水样中所含重碳酸根全部被中和,其反应如下:
hco3-+h+→h2co3
h2o+co2↑
2.0 试剂
2.1 0.1%甲基橙水溶液。
2.2 0.5%酚酞50%的乙醇溶液。
2.3 溴甲酚酞-甲基红指示液。
取3份0.1%溴甲酚绿乙醇溶液与1份0.2%甲基红乙醇溶液混合。
2.4 0.1mol/l盐酸标准溶液
2.4.1配制:量取9ml盐酸(优级纯)注入1000ml水中。
2.4.2标定:称取0.2kg于270~300℃灼烧至恒重的基准无水碳酸钠,称准至0.0002g。溶于50ml水中,加10滴溴甲酚绿甲基红混合指示液,用0.1mol/l盐酸溶液滴至溶液由绿色变为暗红色,煮沸2分钟,冷却后继续滴定至溶液呈暗红色,同时做空白试验。
2.4.3计算
盐酸标准溶液的摩尔浓度m(摩尔/升)按下式计算:
式中: g—无水碳酸钠之重量,克;
v1—盐酸溶液之用量,毫升;
v2—空白试验盐酸溶液之用量,毫升;
105.99—碳酸钠的摩尔质量,克/摩尔。
3.0 仪器
滴定管:10ml微量滴定管。
4.0 分析步骤
4.1 酚酞碱度的测定
吸取100ml水样于250mg/l锥形瓶中,加三滴酚酞指示剂,若不显色,说明酚酞碱度为零,若显红色,用0.1mol/l盐酸标准溶液滴定至红色刚好褪去为终点,记录盐酸标准溶液用量v3。
4.2 总碱度的测定
在测定酚酞碱度后的水样中,再加入1滴甲基橙指示剂,继续用0.1mol/l盐酸标准溶液滴定至刚好出现橙红色为终点。记录下下边酸标准溶液的用量(包括酚酞碱度用量)v4。
5.0 分析结果的计算
5.1 水样中酚酞碱度p(毫克/升,以caco3计)按下式计算:
式中: v3—用酚酞指示剂时,滴定所消耗盐酸标准溶液的体积、毫升;
m—盐酸标准溶液摩尔浓度,摩尔/升;
100.08—碳酸钙的摩尔质量,克/摩尔;
vw—水样体积,毫升。
5.2 总碱度(甲基橙碱度)的计算:
水样中总碱度t(毫克/升,以caco3计)按下式计算:
式中: v4—用甲基橙指示剂后,滴定所消耗盐酸标准溶液的体积、毫升;
m—盐酸标准溶液摩尔浓度,摩尔/升;
100.08—碳酸钙的摩尔质量,克/摩尔;
vw—水样体积,毫升。
5.3设水中的碱度全部由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐形成,并认为不存在其它弱无机酸和有机酸,并假定氢氧化物与重碳酸根有共存的条件下,水中氢氧化物、碳酸根、重碳酸根的关系如表1-6所示。
表1-6 各种碱度关系
滴定结果 | 氢氧化物碱度 以caco3计 | 碳酸盐碱度 以caco3计 | 重碳酸根碱度 以caco3计 |
p=0 | 0 | 0 | t |
2p<t | 0 | 2p | t-2p |
2p=t | 0 | 2p | 0 |
2p>t | 2p-t | 2(t-p) | 0 |
p=t | t | 0 | 0 |
6.0 允许差
碱度在25~250mg/l(以caco3计)的范围内,平行测定两结果差不大于2.5mg/l。
7.0 结果表示
取平行测定两结果算术平均值,作为水样的碱度。