实验八 天然水中亚硝酸盐氮的测定
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定
05
实验步骤与注意事项
实验步骤
实验准备
准备好实验所需的试剂和设备，如试管、滴定管、容量 瓶等，确保实验室环境干净整洁。
采集水样
使用清洁的玻璃瓶或塑料瓶，采集具有代表性的水样， 并标记好采样地点和时间。
氨氮的测定
将水样酸化后，加入适量的氯化铵，使铵离子转化为氨 气，再通过蒸馏法收集氨气，最后用酸碱滴定法测定氨 氮含量。
详细描述
酚盐法适用于高浓度氨氮的测定，尤其在氨氮浓度大于10mg/L时，该方法的准 确度较高。该方法操作简便，但需要使用滴定管和标准溶液进行滴定。
水杨酸-次氯酸盐法
总结词
水杨酸-次氯酸盐法是一种测定氨氮的 方法，通过加入水杨酸和次氯酸盐， 使氨氮转化为氮气，再通过测量释放 出的氮气计算氨氮的含量。
随着工业发展和人口增长，水体中的氨氮、亚硝酸盐氮和硝 酸盐氮含量逐渐增加，对水生生物和人类健康造成潜在威胁 。因此，准确测定这些物质的含量对于保护水资源至关重要 。
氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的简介
氨氮是指水中以游离态存在的氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。氨氮 是水体中的主要营养物质之一，过量存在会导致水体富营养化。
亚硝酸盐氮是指水中以亚硝酸根离子（NO2-）形式存在的氮。亚硝酸盐氮是氨氮在 微生物作用下氧化生成的中间产物，过量存在可能对人体健康造成危害。
硝酸盐氮是指水中以硝酸根离子（NO3-）形式存在的氮。硝酸盐氮主要来源于土壤 中氮素的硝化作用，过量存在也可能对人体健康造成危害。
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氨氮的测定
纳氏试剂法
荧光法
总结词
荧光法基于亚硝酸盐氮在特定波长光激发下能够发出荧光的特点，通过测量荧光强度来 测定亚硝酸盐氮的浓度。
亚硝酸盐氮检测方法
亚硝酸盐氮的测定
一、概述
亚硝酸盐氮是氮循环的中间产物，不稳定。
根据水环境条件，可被氧化成硝酸盐，也被还原成氮。
亚硝酸盐氮可使人体正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，发生高铁血红蛋白症，失去血红蛋白在体内输送氧的能力，出现缺氧的症状。
亚硝酸盐氮与仲胺类反应生成具有致癌性的亚硝酸胺类物质，在pH较低的酸性条件下有利于亚硝胺类的形成。
二、亚硝酸盐氮水样保存
亚硝酸盐氮在水中可瘦微生物等作用而很不稳定，在采集后应尽快进行分析，必要时冷藏以抑制微生物的影响。
三、亚硝酸盐氮测定方法
①原理
在酸介质中，pH值为1.8±0.3时，亚硝酸盐与对-氨基苯磺酰胺反应，生成重氮盐，再与N-(1-萘基)-乙二胺偶联生成红色络合物，可使用610nm的光进行检测。
测定范围为0.01~0.6mg/L。
采用3cm比色皿，最高测到0.2mg/L,采用1cm 比色皿，最高到0.6mg/L.可测定一般地表水、生活污水和各种工业污水。
②水样预处理
调节pH值：水样pH值大于11时，边搅拌边逐滴加入（1+9）磷酸溶液将pH值调整到8~10。
去除颜色与悬浮物干扰：在水样中加入LH-NO2-1试剂，搅拌，静置过滤，弃去最初的10mL滤液。
如水样经预处理后仍有颜色，则取两份水样，一份加显色剂，另一份加磷酸（1+9）1mL，前者吸光度减去后者吸光度再乘以曲线值即可。
③水样测定步骤
取水样10ml，加入LH-NO2-2试剂，显色20分钟后，比色出值。
此方法应用管比色方法，方法简单快速。
图1亚硝酸盐氮测定仪。
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定
释至100mL。
氨氮标准溶液：CN＝1mg/mL。称取3.819g无水氯化
铵（于100～105℃下干燥2h）溶于无氨水中，转入 1000mL容量瓶内，用无氨水稀释至刻度，摇匀，准
确吸取该溶液10.00mL于1000mL容量瓶内，用无氨
水稀释至刻度，其浓度为10ug/mL。
硫酸锌溶液：10％（m/V）。 氢氧化钠溶液：25％（m/V）。
五、硝酸盐氮的测定——二磺酸酚比色法
1. 原理 浓硫酸与苯酚作用生成二磺酸酚，在无水条件下
二磺酸酚与硝酸盐作用生成二磺酸硝基酚，二磺酸硝
基酚在碱性溶液中发生分子重排生成黄色化合物，最 大吸收波长在410nm处，利用其色度和硝酸盐含量成
正比，可进行比色测定。检出限为0.02ug/mL，检测上
限为2.0ug/mL。
（2）标准曲线的绘制
分别吸取硝酸盐氮标准溶液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浓氨水，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
用1mL比色皿，以蒸馏水作为参比，于波长410nm处测 定吸光度，绘制标准曲线。
（3）水样测定
（3）亚硝酸盐使用液：临用时将标准储备液稀释为 1.0ug/mL的亚硝酸盐氮的标准使用液。 （4）草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4，0.050mol/L）：称 取3.350g经105℃干燥2h的优级纯无水草酸钠溶于水中， 转入1000mL容量瓶内加水稀释至刻度。 （5）高锰酸钾溶液（1/5KMnO4，0.050mol/L）：溶解 1.6g高锰酸钾于1.2L水中，煮沸0.5～1h，使体积减少 至1000mL左右，放置过夜，用G3号熔结玻璃漏斗过滤 后，滤液贮存于棕色试剂瓶中，用上述草酸钠标准溶液 标定其准确浓度。
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定
一、目的和要求
• 了解水中3种形态氮测定的意义。 • 掌握水中3种形态氮的测定方法与原理。
水体中3种形态氮检出的环境化学意义
NH3－N + + -
+
+
NO2--N + + + -
-
+
NO3--N + +
+
+
三氮检出的环境化学意义 清洁水
水体受到新近污染
水体受到污染不久，且正在分解中
2. 试剂
1 二磺酸酚试剂：称取15g精制苯酚，置于250mL三角烧瓶中，加 入100mL浓硫酸，瓶上放一个漏斗，置于沸水浴内加热6h，试 剂应为浅棕色稠液，保存于棕色瓶内。
2 硝酸盐标准储备液：称取0.7218g分析纯硝酸钾（经 105~110℃烘4h）溶于水中， 稀释至1000mL，其浓度为
100mg/L。 3 硝酸盐标准溶液：准确移取50mL硝酸盐标准储备液，置于蒸
可酌情减少）至蒸发皿内，如有必要可用0.100mol/L 碳酸钠溶液调节水样pH至中性（pH7～8），置于水 浴中蒸干。取下蒸发皿，加入1.0mL二磺酸酚，用玻 棒研磨，使试剂与蒸发皿内残渣充分接触，静止 10min，加入少量蒸馏水，搅匀，滤入50mL比色管中， 加入3mL浓氨水（使溶液明显呈碱性）。如有沉淀可 滴加EDTA溶液，使水样变清，用蒸馏水稀释至刻度， 摇匀，测定吸光度。根据标准曲线，计算出水样中硝 酸盐氮的含量（ug/mL）。
2. 试剂 1 制备不含亚硝酸盐的水。在蒸馏水中加入少许高锰
酸钾晶体，再加氢氧化钙或氢氧化钡，使之呈碱性 。重蒸馏后，弃去50mL初滤液，收集中间70%的无 亚硝酸馏分。
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定一、目的和要求了解水中3种形态氮测定的意义。
掌握水中3种形态氮的测定方法与原理。
水体中3种形态氮检出的环境化学意义NH3N NO2--N NO3--N 三氮检出的环境化学意义---清洁水--水体受到新近污染-水体受到污染不久且正在分解中--污染物已正在分解但未完全自净-污染物已基本分解完全但未自净--污染物已无机化水体已基本自净-有新的污染在此前的污染已基本自净以前受到污染正在自净过程且又有新污染二、仪器1紫外可见分光光度计。
25001000mL全玻璃磨口蒸馏装置。
3pH计。
4恒温水浴槽。
5电炉220V/1kW。
6比色管50mL。
7陶瓷蒸发皿100mL或200mL。
8移液管1mL、2mL、5mL。
9容量瓶250mL。
三、氨氮的测定——纳氏试剂比色法1、原理氨氮与纳氏试剂反应生成黄棕色的络合物其色度与氨氮的含量成正比可在420nm波长下使用光程长为10mm的比色皿比色测定最低检出浓度为0.05mg/L。
2K2HgI43KOHNH3Hg2O·NH2I2H2O7KI2、试剂无氨水水样稀释及试剂配制均需用无氨水。
配制方法包括蒸馏法每升蒸馏水中加入0.1mL浓硫酸进行重蒸馏馏出水接收于玻璃容器中和离子交换法让蒸馏水通过强酸型阳离子交换树脂柱来制备。
磷酸盐缓冲液pH为7.4称取14.3g磷酸二氢钾和68.8g磷酸氢二钾溶于水中并稀释至1000mL配制后用pH计测定其pH值并用磷酸二氢钾或磷酸氢二钾调节pH为7.4。
吸收液2硼酸或0.01mol/L硫酸。
纳氏试剂碘化汞碘化钾氢氧化钠。
称取16g氢氧化钠溶于50mL水中冷却至室温。
称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水中然后将此溶液在搅拌下缓慢加入到氢氧化钠溶液中并稀释至100mL。
贮存于棕色瓶内用橡皮塞塞紧于暗处存放有效期可达一年。
50酒石酸钾钠溶液称取50g酒石酸钾钠溶于100mL水中加热煮?幸郧 背浞掷淙春笙∈椭?00mL。
水中氨氮亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定
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（4）浓氨水。
水体中3种形态氮检出的环境化学意义以前受到污染正在自净过程且又有新污染有新的污染在此前的污染已基本自净污染物已无机化水体已基本自净污染物已基本分解完全但未自净污染物已正在分解但未完全自净水体受到污染不久且正在分解中水体受到新近污染清洁水三氮检出的环境化学意义no3nno2nnh3n二仪器1
水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的测定
清液作试份。如果凝聚沉淀后样品仍浑浊和带色，则 应采用蒸馏法，收集馏出液并稀释到50mL。若氨氮含 量很高，也取适量水样稀释到50mL。
b. 制备标准系列。取浓度为10mg/mL氨氮标准溶液0.00、 0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00mL，分 别加入50mL比色管中，以无氨水稀释到刻度。
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三、氨氮的测定——纳氏试剂比色法
1、原理 氨氮与纳氏试剂反应生成黄棕色的络合物，其色度与
氨氮的含量成正比，可在420nm波长下使用光程长为 10mm的比色皿比色测定，最低检出浓度为0.05mg/L。
2K2[HgI4]+3KOH+NH3 ＝[Hg2O·NH2]I+2H2O+7KI
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2、试剂
（8）碳酸钠溶液（1/2Na2CO3，0.100mol/L）：称取5.3g无水碳酸 钠，溶于1000mL水中。
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3. 步骤
水中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐氮的测定
水中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐氮的测定一、目的和要求1、了解水中 3 种形态氮测定的意义。
2、掌握水中 3 种形态氮的测定方法与原理。
二、原理氮是蛋白质、核酸、酶、纤维素等有机物中的重要组分。
纯净天然水体中的含氮物质是很少的，水体中含氮物质的主要来源是生活污水和某些工业废水。
当含氮有机物进入水体后，由于微生物和氧的作用，可以逐步分解为无机氨（ NH 3 ）、铵（ NH 4+ ）、亚硝酸盐（ NO 2- ）和最终产物（ NO 3- ）微生物含氮有机物蛋白质、氨基酸、氨等亚硝酸菌硝酸菌菌NH 3 （ NH 4+ ） NO 2 NO 3-氨和铵的氮称氨氮。
亚硝酸盐中的氮称为呀硝酸盐氮。
硝酸盐中的氮称为硝酸盐氮。
这 3 种形态氮的含量都可以作为水质指标，分别代表有机氮转化为屋脊氮的各个不同阶段。
随着含氮物质的逐步氧化分解，水体中的微生物和其他有机污染物也被分解破坏，因而达到净化水体的作用。
水中有机氮、氨氮和硝酸盐氮等几项指标的相对含量，在一定程度上反映了含氮有机物水体的时间长短，从而对探讨水体污染历史、它们的分解趋势和水体自净状况有一定参考价值（见表 1-8-1 。
）表 1-8-1 水体中 3 种形态氮检出的环境化学意义三氮的测定方法如下：1、氨氮的测定 -------- 钠氏比色法氨氮与纳氏试剂反应生成棕色沉淀，当含量很低时呈浅黄色或棕色，因而可以比色测定。
2K 2 [HgI 4 ]+3KOH+NH 3 ＝＝＝＝ [Hg 2 O · NH 2 ]I+2H2O+7KI2、亚硝酸盐氮的测定 --------- 盐酸a —萘胺比色法在 pH 为 2.0~2.5 时，水中亚硝酸盐与对氨基苯硝酸生成重氮盐，当与盐酸 a—萘胺发生偶联后是生成红色燃料，其色度与亚硝酸盐含量成正比。
3、硝酸盐氮的测定 ------------ 紫外分光度法硝酸根离子在紫外区有强烈吸收，在 220nm 波长处的吸光度可定量测定硝酸盐氮，而其他氮化物在此波长不干扰测定。
水中亚硝酸盐氮的测定
水中亚硝酸盐氮的测定一、原理在酸性介质中亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应，其产物再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色偶氮染料，于543nm波长处测定吸光度。
由于大量的硫化氢干扰测定，可在加入磺胺后用氮气驱除硫化氢。
二、仪器与试剂（1）分光光度计。
除非另作说明，所用试剂均为分析纯，水为无亚硝酸盐的二次蒸馏水或等效纯水。
（2）10g/L磺胺溶液：称取5g磺胺（NH2SO2C6H4NH2），溶于350mL盐酸溶液（1:6），用水稀释至500mL，储于棕色试剂瓶中，有效期为2个月。
（3）1g/L盐酸萘乙二胺溶液：称取0.5g盐酸萘乙二胺（C10H7NHCH2CH2NH2·2HCl），溶于500mL水中，储于棕色试剂瓶中于冰箱内保存，有效期为1个月。
（4）亚硝酸盐氮标准溶液①亚硝酸盐氮标准储备液，100μg/mLN：称取0.4926g亚硝酸钠（NaNO2，光谱纯，预先在110℃烘1h，置于干燥器中冷却至室温）溶于少量水中，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
加1mL三氯甲烷（CHCl3），摇匀。
储于棕色试剂瓶中，于冰箱中保存。
有效期为2个月，此溶液1.00mL含100.0μgN。
②亚硝酸盐氮标准使用溶液，5.0μg/mLN：移取5.0mL亚硝酸盐氮标准储备溶液（100μg/mL）于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
现用现配。
此溶液1.00mL含5.0μgN。
三、准备（1）海水样品可用有机玻璃或塑料采水器采集，经0.45μm滤膜过滤后储于聚乙烯瓶中，应从速分析，不能延迟3h以上，否则须快速冷冻至-20℃保存。
样品熔化后立即分析。
注：滤膜应预先在0.5mol/L盐酸溶液中浸泡12h，用纯水冲洗至中性，密封待用。
（2）试样量。
测定水样用量50mL。
（3）工作曲线的绘制①取6个50mL具塞比色管，分别加入0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50mL 亚硝酸盐标准使用液（5.0μg/mL），用水稀释至刻度，摇匀。
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2 绘制吸收曲线（略，找最大吸收波长）： 520nm 3 工作曲线的绘制 用1cm比色皿，以1号空白标样作参比，在 波长520nm处测量其余6个标样的吸光度Ai 。 以吸光度Ai为纵坐标，亚硝酸盐氮的浓度Ci （mg/L）为横坐标绘制工作曲线。
4 水样的测定
取80mL自来水样，各加入4.0mL对氨基苯磺酸溶 液，混匀。放置5min。 加入醋酸钠溶液加入4.0mL 、盐酸萘胺溶液 4.0mL ，混匀，蒸馏水稀释至刻度摇匀。放置 10min。 用1cm比色皿，测定其吸光度Ax 。然后在工作曲 线上查出Cx 。计算每升水含氮的毫克数。
实验八 天然水中亚硝酸盐氮的测定
盐酸-α基苯磺酸 （磺胺）进行重氮化反应，其产物再与盐 酸萘胺偶合生成红色偶氮染料，于520nm 波长处测定吸光度。
二. 实验步骤
1 配制标准系列
取7个100mL容量瓶，分别加入0、1.00、1.60、2.00、 4.00、8.00、12.00mL亚硝酸盐标准溶液（1.00×103mg/mL），各加入4.0mL对氨基苯磺酸，混匀。放置 5min。 加入醋酸钠溶液加入4.0mL 、盐酸萘胺溶液4.0mL ，混 匀，蒸馏水稀释至刻度摇匀。放置10min。 此标准系列各点的浓度分别为0、0.010、0.016、 0.020、0.040、0.080、0.120 mg/L。