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一、 实验目的
1、 巩固紫外--可见分光光度法理论知识。
2、 掌握国产紫外分光光度计的基本构成及使用方法。
3、 掌握废水中NO3-—N的紫外分光光度法测定方法
二、 概述
1、 方法原理
利用硝酸根离子在220nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐氮。溶解的有机物在220nm处也会有吸收,而硝酸根离子在275nm处没有吸收。因此,在275nm处作另一次测量,以校正硝酸盐氮值。
因此,硝酸根离子在220nm波长处的校正吸收值为 △A = A220 – 2 A275 。
2、干扰及消除
溶解的有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐等干扰测定,需进行适当的预处理。本法采用絮凝共沉淀和大孔中性吸附树脂进行处理,以排除水样中大部分常见有机物、浊度和 Fe3+、Cr6+对测定的干扰。
3、方法的适用范围
本法适用于清洁地表水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定,其zui低检出浓度为0.08mg/L,测量上限为 4mg/L硝酸盐氮。
4、仪器
①紫外分光光度计。
②离子交换柱(φ1.4cm,装树脂高5~8cm)。
5、试剂
① 氢氧化铝悬浮液:
②10%硫酸锌溶液。
③5mol/L氢氧化钠溶液。
④大孔径中性树脂:CAD-40或XAD-2型及类似性能的树脂。
⑤甲醇。
⑥lmol/L盐酸(优级纯)。
⑦硝酸盐标准贮备液:每毫升含0.100mg硝酸盐氮。
⑧0.8%氨基磺酸溶液:避光保存于冰箱中。
三、 实验步骤
1、吸附柱的制备
新的树脂先用200ml水分两次洗涤,用甲醇浸泡过夜,弃去甲醇,再用40ml甲醇分两次洗涤,然后用新鲜去离子水洗到柱中流出液滴落于烧杯中无乳白色为止。树脂装入柱中时,树脂间绝不允许存在气泡。
2、水样的测定
①量取200ml水样置于锥形瓶或烧杯中,加入2ml硫酸锌溶液,在搅拌下滴加氢氧化钠溶液,调至pH7。或将200ml水样调至pH7后,加 4ml氢氧化铝悬浮液。待絮凝胶团下沉后,或经离心分离,吸取 100ml上清液分两次洗涤吸附树脂柱,以每秒1至2滴的流速流出(注意各个样品间流速保持一致)。弃去。再继续使水样上清液通过柱子,收集50ml于比色管中,备测定用。树脂用150ml水分三次洗涤,备用。
注:树脂吸附容量较大,可处理50~100个地表水水样(视有机物含量而异)。使用多次后,可用未接触过橡胶制品的新鲜去离于水做参比,在220nm和275nm波长处检验,测得的吸光度应接近零。超过仪器允许误差时,需以甲醇再生。
②加 1.0ml盐酸溶液,0.1ml氨基磺酸溶液于比色管中(如亚硝酸盐氮低于0.1mg/L时,可不加氨基磺酸溶液)。
③用光程长10mm石英比色皿,在 220nm和 275nm波长处,以经过树脂吸附的新鲜去离子水50ml加 lml盐酸溶液为参比,测量吸光度。
3、校准曲线的绘制
于6个200ml容量瓶中分别加入0.50、l.00、2.00、3.00、4.00ml硝酸盐氮标准贮备液,用新鲜去离子水稀释至标线,其浓度分别为0.25、0.50、l.00、l.50、2.00mg/L硝酸盐氮。按水样测定相同操作步骤测量吸光度。
四、计算
△A = A220 – 2 A275
式中:A220-220nm波长测得吸光度; A275-275nm波长测得吸光度。
求得吸光度的校正值(△A )以后,从校准曲线中查得相应的硝酸盐氮量,即为水样定结果(mg/L)。水样若经稀释后测定,则结果应乘以稀释倍数。
五、注意事项
①为了解水受污染程度和变化情况,需对水样进行紫外吸收光谱分布曲线的扫描,如无扫描装置时,可用手动在220~280nm、每隔2~5nm测量吸光度,绘制波长一吸光度曲线。水样与近似浓度的标准溶液分布曲线应类似,且在220nm与275nm附近不应有肩状或折线出现。
参考吸光度比值(A275/A220)* 100%应小于 20%,越小越好。超过时应予以鉴别。
水样经上述方法适用情况检验后,符合要求时,可不经预处理,直接取50ml水样于比色管中,加盐酸和氨基磺酸溶液后,进行吸光度测量。如经絮凝后水样亦达到上述要求,则也可只进行絮凝预处理,省略树脂吸附操作。
②含有有机物的水样,而且硝酸盐含量较高时,必须先进行预处理后再稀释。
③大孔中性吸附树脂对环状、空间结构大的有机物吸附能力强;对低碳链、有较强极性和亲水性的有机物吸附能力差。
④当水样存在六价铬时,絮凝剂应采用氢氧化铝,并放置0.5h以上再取上清液供测定用。