一、实验目的
(1)掌握水中氮的存在形态及其转化;
(2)掌握总氮的测定方法及注意事项。
二、实验原理
氮类可以引起水体中生物和微生物大量繁殖,消耗水中的溶解氧,使水体恶化,出现富营养化。总氮是衡量水质的重要指标之一,测定常用方法为过硫酸钾氧化—紫外分光光度法。
水样在60℃以上的水溶液中按下式反应,生成氢离子和氧。
加入氢氧化钠用以中和氢离子,使过硫酸钾分解完全。
在120~124℃的碱性介质中,用过硫酸钾作氧化剂,不仅可将水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为硝酸盐,同时也将大部分有机氮转化为硝酸盐,而后用紫外分光光度计分别于波长220nm和275nm处测吸光度,从而计算总氮的含量。
三、实验仪器
(1)紫外分光光度计。
(2)压力蒸汽消毒器或家用压力锅。
(3)25mL具塞磨口比色管。
四、实验试剂
(1)碱性过硫酸钾:称取40g过硫酸钾,15g氢氧化钠,溶于水中,稀释至1 000mL。贮于聚乙烯瓶中,可保存一周。
(2)(1+9)盐酸。
(3)硝酸钾标准贮备液:称取0.721 8g经105~110℃烘干4h的硝酸钾溶于水中,移入1 000mL容量瓶中,定容。此溶液每毫升含100μg硝酸盐氮。加入2mL三氯甲烷为保护剂,可稳定保存6个月。
(4)硝酸钾标准使用液:吸取10mL贮备液定容至100mL即得。此溶液每毫升含10μg硝酸盐氮。
五、测定步骤
1.校准曲线的绘制
(1)分别吸取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、8.00mL硝酸钾标准使用液于25mL比色管中,稀释至10mL。(www.xing528.com)
(2)加入5mL碱性过硫酸钾溶液,塞紧磨口塞,用纱布扎住,以防塞子蹦出。
(3)将比色管放入蒸汽压力消毒器内或家用压力锅中,加热半小时,放气,使压力指针回零,然后升温至120~124℃,开始计时,半小时后关闭(家用压力锅在顶压阀放气时计时)。
(4)自然冷却,开阀放气,移去外盖,取出比色管放冷。
(5)加入(1+9)盐酸1mL,稀释至25mL。
(6)在紫外分光光度计上,以水为参比,用10mm石英比色皿分别在220nm和275nm波长处测吸光度,绘制校准曲线。
2.水样的测定
取适量水样于25mL比色管中,按与校准曲线绘制步骤(2)~(6)相同的操作,测得吸光度。
六、实验数据处理
按曲线方程(y=bx+a)计算总氮含量。
式中:a——截距;
b——斜率;
A0——空白吸光度;
d——稀释倍数。
七、注意事项
(1)A275/A220×100%应小于20%,否则予以鉴别。
(2)玻璃器皿可用10%盐酸浸泡,然后用蒸馏水冲洗。
(3)过硫酸钾氧化后可能出现沉淀,可取上清液进行比色。
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