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磺胺(sulfanilamide)與水中亞硝酸鹽在pH 2.0 至2.5 之條件下,起偶氮化反應(diazotation)而形成偶氮化合物,此偶氮化合物與N-1-?基乙烯二胺二鹽酸鹽(N ...
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水中亞硝酸鹽氮檢測方法-分光光度計法
來源:
時間:2009/7/29下午04:11:00
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水中亞硝酸鹽氮檢測方法-分光光度計法
 
一、方法概要
磺胺(sulfanilamide)與水中亞硝酸鹽在pH2.0至2.5之條件下,起偶氮化反應(diazotation)而形成偶氮化合物,此偶氮化合物與N-1-?基乙烯二胺二鹽酸鹽(N-(1-naphthyl)-ethylenediaminedihydrochloride)偶合,形成紫紅色偶氮化合物,以分光光度計在波長543nm處測其吸光度而定量之,並以亞硝酸鹽氮之濃度表示之。
二、適用範圍
本方法適用於飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體、地下水、放流水及廢(污)水中亞硝酸鹽氮之檢驗,適用範圍為10至1,000&mug/L之亞硝酸鹽氮。
如使用5cm光徑之樣品槽及綠色濾光鏡時,則適用範圍可為5至50&mug/L之亞硝酸鹽氮。
較高濃度的亞硝酸鹽氮,可將水樣稀釋後測定之。
三、干擾
(一)由於化學性質不相容,亞硝酸根、自由氯(freechlorine)及三氯化氮(NCl3)不太可能同時存在。
當加入呈色試劑時,三氯化氮的存在會產生誤導性的紅色。
(二)Sb3+、Au3+、Bi3+、Fe3+、Pb2+、Hg2+、Ag+、PtCl62-及VO32-在檢驗時會產生沈澱,而造成干擾。
(三)銅離子會催化偶氮鹽之分解,而降低測定值。
(四)有色離子會改變呈色系統,而造成干擾。
(五)懸浮固體應先過濾去除之。
四、設備:採用下列任何一種光度計
(一)分光光度計:波長設在543nm處,樣品槽之光徑至少在1cm以上。
(二)濾光鏡片光度計:光徑至少在1cm以上,配有在波長540nm附近有最大穿透度之綠色濾光鏡。
(三)分析天平:可精秤至0.1mg。
五、試劑
(一)不含亞硝酸鹽之水:如果無法確定所使用之蒸餾水不含有亞硝酸鹽時,應按照下述任一方式製備不含亞硝酸鹽之水。
在製備試劑溶液及稀釋時,應使用不含亞硝酸鹽之水。
1.於1L蒸餾水中加入一小粒高錳酸鉀結晶,再加入一小粒氫氧化鋇或氫氧化鈣結晶。
於硼矽材質之玻璃設備中再蒸餾之,捨棄最初50mL餾出液,再收集不含有高錳酸鹽之餾出液。
(當餾出液含有高錳酸鹽時,加入DPD試劑後,將會產生紅色)。
N,N二乙基一對一苯二胺(N,N-Diethyl-p-phenylene-diamine,簡稱DPD)試劑之製備:溶解1.0gDPD草酸鹽或1.5g含五個結晶水DPD硫酸鹽或1.1g無水之DPD硫酸鹽於含有8mL1十3硫酸及200mg乙烯二胺四乙酸(ethylenediaminetetraaceticacid,簡稱EDTA)二鈉鹽之蒸餾水中,定容至1L。
貯存於含有玻璃瓶蓋之棕色瓶中,並置於暗處,當試劑褪色時即應捨棄。
(草酸鹽具毒性,應小心避免吸入)
2.加入1mL濃硫酸及0.2mL硫酸亞錳溶液(36.4gMnSO4?H2O/100mL蒸餾水)於1L蒸餾水中,再加入1至3mL高錳酸鉀溶液(400mgKMnO4/L蒸餾水)使其呈粉紅色,同五、試劑(一)1.之蒸餾步驟再蒸餾之。
(二)呈色試劑:於800mL不含亞硝酸鹽之水中加入100mL85%磷酸及10g磺胺,待其完全溶解後,加入1gN-1-基乙烯二胺二鹽酸鹽,混合溶解後,以不含亞硝酸鹽之水稀釋至1L。
若將溶液裝入棕色玻璃瓶內且貯存於冰箱中,約可保存一個月。
(三)草酸鈉(Sodiumoxalate)溶液,0.05N(0.025M):取適量一級標準品(primarystandard)之草酸鈉於105℃烘乾至恒重,移入乾燥器放冷後,精秤3.350g草酸鈉,將它溶於適量不含亞硝酸鹽之水中,稀釋至1,000mL。
(四)菲羅(Ferroin)指示劑:溶解1.485gl,10-二氮雜菲(1,10-phenanthrolinemonohydrate)及0.695g硫酸亞鐵(FeSO4?7H2O)於不含亞硝酸鹽之水中,稀釋至100mL。
(五)重鉻酸鉀標準溶液,0.05N(0.00833M):溶解2.452g經105℃乾燥2小時之一級標準品重鉻酸鉀於不含亞硝酸鹽之中,稀釋至1L。
(六)硫酸亞鐵銨溶液,0.05N(0.05M):將20mL濃硫酸緩慢加入適量不含亞硝酸鹽之水中,再將19.607g硫酸亞鐵銨(Fe(NH4)2(SO4)2?6H2O)加入此溶液,待溶解後,稀釋至1,000mL,使用前標定之。
標定方法:稀釋10.0mL0.05N重鉻酸鉀標準溶液至100mL,加入30mL濃硫酸,冷卻至室溫,加入2至3滴菲羅指示劑,再以0.05M硫酸亞鐵銨滴定溶液滴定之,當溶液由藍綠色變為紅棕色時即為終點。
硫酸亞鐵銨滴定溶液當量濃度(N)=
(七)高錳酸鉀標準溶液,0.05N(0.01M):按照下述之任一方式配製,每1至2週標定一次。
1.溶解1.6g高錳酸鉀於1L不含亞硝酸鹽之水中,貯存於附有玻璃瓶蓋之棕色玻璃瓶中,至少靜置一週後,小心倒出或以吸量管吸取上層澄清液,勿使沈澱物質受到攪動。
2.溶解1.6g高錳酸鉀於1,000mL不含亞硝酸鹽之水中,和緩煮沸1至2小時,置於冷暗處,隔夜後以玻璃濾器過濾之(過濾前後不可水洗),濾液貯存於附有玻璃瓶蓋之棕色玻璃中。
標定方法:
取20.00mL0.05N草酸鈉溶液,稀釋至100mL,加入10.0mL1十1硫酸,快速加熱至90至95℃,攪拌並以欲標定之高錳酸鉀標準溶液快速滴定之,至淡粉紅色之滴定終點至少維持一分鐘以上。
另以不含亞硝酸鹽之水進行空白實驗。
高錳酸鉀滴定溶液當量濃度(N)=
A:標定時高錳酸鉀滴定溶液所需體積(mL)
B:空白實驗高錳酸鉀滴定溶液所需體積(mL)
 
(八)亞硝酸鹽氮儲備溶液:溶解1.232g亞硝酸鈉於適量不含亞硝酸鹽之水中,稀釋至1,000mL;即得1.00mL=250&mug之亞硝酸鹽氮,保存時另加1mL氯仿。
因為亞硝酸根在濕氣存在下容易被氧化,一般而言,試藥級亞硝酸鈉之純度低於99%。
標定方法:
以吸量管依序吸取50.0mL0.05N高錳酸鉀溶液、5mL濃硫酸和50.0mL亞硝酸鹽氮儲備溶液,置於附有玻璃瓶蓋之三角錐瓶或玻璃瓶中。
在加入亞硝酸鹽氮儲備溶液時,吸管尖端須浸入高錳酸鉀溶液液面之下。
輕輕搖動玻璃瓶,然後在加熱板上加熱至70至80℃,每次加入10mL0.05N草酸鈉溶液,直到高錳酸鉀之紫紅色褪色為止。
再以0.05N高錳酸鉀溶液滴定過量之草酸鈉至淡粉紅色之滴定終點。
以不含亞硝酸鹽之水重覆上述步驟進行空白實驗,並於最後計算亞硝酸鹽氮濃度時作必要之修正。
若以0.05N硫酸亞鐵銨溶液取代草酸鈉溶液時,則可省略上述加熱步驟,但在最後高錳酸鉀滴定前,高錳酸鉀與亞鐵離子之反應時間需延長至5分鐘。
亞硝酸鹽氮儲備溶液濃度之計算公式如下:
A:亞硝酸鹽氮儲備溶液之濃度(mg/mL)
B:高錳酸鉀標準溶液所使用之總體積(mL)
C:高錳酸鉀標準溶液之當量濃度(N)
D:草酸鈉或硫酸亞鐵銨標準溶液加入之總體積(mL)
E:草酸鈉或硫酸亞鐵銨標準溶液之當量濃度(N)
F:滴定時亞硝酸鹽儲備溶液取用之體積(mL)
(九)亞硝酸鹽氮中間溶液:精取亞硝酸鹽氮儲備溶液12.5/AmL(約50mL),稀釋至250mL;即得1.00mL=50.0&mug之亞硝酸鹽氮。
每日使用前配製。
(十)亞硝酸鹽氮標準溶液:精取亞硝酸鹽氮中間溶液10.00mL,稀釋至1,000mL;即得1.00mL=0.500&mug之亞硝酸鹽氮。
每日使用前配製。
六、採樣及保存
樣品不可加酸保存,須於採樣後儘速分析以避免細菌將亞硝酸根轉化為硝酸根或氨氣。
若要保存2天時,可放在4℃冰箱冷藏。
其他有關採樣及保存規定請參閱「(NIEAW102.50A)水質檢驗方法總則-保存編」。
七、步驟
(一)操作步驟
1.如果水樣中含有懸浮固體,以孔徑0.45&mum之濾膜過濾之。
2.取50.0mL或適量體積之水樣,視需要以1N鹽酸或氫氧化銨調整水樣之pH值在5和9之間,稀釋至50.0mL,加入2mL呈色試劑,充分混合之。
3.水樣在加入呈色試劑後10分鐘至2小時之間,使用適當光徑長度之樣品槽,以光度計在波長543nm處測其吸光度。
(二)檢量線製備
視實際需要配製三種以上不同濃度之亞硝酸鹽氮標準溶液,取50.0mL依(一)操作步驟2至3操作,繪製吸光度與亞硝酸鹽氮濃度(mg/L)之檢量線。
八、結果處理
亞硝酸鹽氮濃度(mg/L)=
九、品質管制
略。
十、精密度及準確度
某一檢驗室以含0.04、0.24、0.55和1.04mg/L亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮之廢水樣品進行檢驗,其標準偏差分別為±0.005、±0.004、±0.005和±0.01mg/L。
某一檢驗室以0.24、0.55和1.05mg/L亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮之廢水樣品進行檢驗,其回收率分別100%、102%和100%。
十一、參考資料
(一)AmericanPublicHealthAssociation,AmericanWaterWorksAssociation&WaterPollutionControlFederation.1989.StandardMethodfortheExaminationofWaterandWastewater,17thEd.,Methods4500-NO-2BPP.4-129~4-131.APHA,Washington,DC.
(二)U.S.EnvironmentalProtectionAgency.EnvironmentalMonitoringandSupportlaboratory.1983.MethodsforChemicalAnalysisofWaterandWastes,Method354.1.Cincinnati,Ohio.
 
註1:廢液分類處理原則-本檢驗廢液依一般無機廢液處理。
註2:本文引用之公告方法之內容及編碼,以環保署最新公告者為準。
 
本文取自行政院環保署檢測方法公告事項
中華民國91年11月28日環署檢字第0910083743A號公告
自中華民國92年2月28日起實施
NIEAW418.51C
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