探讨水质亚硝酸盐氮的检测

发表时间:2020/8/19   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王业军
[导读] 摘要:亚硝酸盐氮是作为饮用水和地下水质量标准中最为重要的检测指标,由于水中的亚硝酸盐氮含量与人体健康息息相关。
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        摘要:亚硝酸盐氮是作为饮用水和地下水质量标准中最为重要的检测指标,由于水中的亚硝酸盐氮含量与人体健康息息相关。所以精准检测水质中的亚硝酸盐氮十分重要。当今国内外有三种常用的检测方法:分光光度法,离子色谱法与气相分子吸收光谱法。本文主要对这前种方法进行了详细的分析,便于在对待不同的水质能够快速及时找出高效的测试方法,以提升检测效率。
        关键词:亚硝酸盐氮;检测方法;分析
        0前言
        亚硝酸盐氮是自然界较广泛存在的含氮有机物循环的中间产物,其含量能够在某些程度上反映了水中有机物的污染程度。亚硝酸盐氮只要进到人体内,会将人体中血红蛋白氧化为高铁血红蛋白,会诱发高铁血红蛋白病,体内的血红蛋白失去输氧能力,会诱发缺氧症。与仲胺类物质发生化学反应生成的亚硝胺会严重威胁人体健康。所以为了严格把控亚硝酸盐氮的污染,精准检测具有重大现实意义。当今的亚硝酸盐氮检测法主要包含分光光度法,离子色谱法与气相分子吸收光谱法。为了高效精准检测出不同水质中亚硝酸盐氮的含量,该文比较详细的分析了前两种亚硝酸盐氮的检测方法,保障了人们的日常生产生活环境。
        1两种不同方法的使用原理
        1.1分光光度法
        分光光度法主要是通过测定被测物质在特定波长处或者一定波长范围内光的吸光度或发光的强度,对该物质进行定性和定量分析的方法。在分光光度计中,会将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时,就会可得到与不同波长相对应的吸收强度。利用该曲线进行物质定性,定量的分析方法,称为分光光度法,也称作为吸收光谱法。用可见光光源测定有色物质的方法,称为可见光光度法。但分光光度法的应用光区主要包括紫外光区,可见光区与红外光区。
        最为常用测定水质中亚硝酸盐氮的方法就是分光光度法,我国检测的标准是采用重氮偶合分光光度法。该方法的原理是:在磷酸介质中,pH值保证为1.8时,样品中的亚硝酸根离子与4-氨基苯磺酰胺反应生成重氮盐,然后与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐产生红色染料。如果使用光程长度为10nm的比色皿,则亚硝酸盐氮的浓度应在0.2mg/L内,并且其符合比尔定律。该方法使用许多试剂,并且N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐是有毒的,制备时避免接触皮肤或吸入。若水样中存在悬浮的白色颗粒物,就要对其进行预处理,然后在过滤后进行测量,若预处理后有颜色,则需要进行色度校正,以免影响测量结果。不难看出分光光度计的仪器设备比较容易获得,实验成本较低。
        1.2离子色谱法
        离子色谱是高效液相色谱的一种,故又称高效离子色谱或现代离子色谱。其检测原理为大多数电离物质在溶液中会发生电离,产生电导信号,通过对电导的检测,就可以对其电离程度进行分析。由于在稀溶液中大多数电离物质都会完全电离,因此能够通过测定电导值来检测被测物质的含量。所以离子色谱通用检测器主要以电导检测器为基础。离子色谱分离原理是基于离子色谱柱上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换和分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。
        离子色谱法是一种准确常用的方法,常用于检测水质中的阴离子和阳离子。这种方法主要是将水样注入到碳酸盐-碳酸氢盐溶液中,经流离子交换树脂,强碱性阴离子树脂具有不同的相对饱和力。当流经强酸性阳离子树脂或抑制膜的时候,会分离出阴离子进而转化为高导电性酸,碳酸氢根-碳酸氢盐转化为弱导电性碳酸,转化为相应的阴离子,并根据保留时间,峰高或峰面积定性进行分析。此法使用设备较为精密,日常维护费用高,会导致实验成本高。在实验过程中,有必要实时观察仪器运行状态,并及时处理异常情况,注入前要通过相应的预处理柱有效去除水质样品。该方法可同时测量多种无机阴离子,可自动采样,并且标准曲线具有较高的相关性,结果稳定与准确度较高的优势。


        2两种方法适用的范围
        2.1分光光度法
        分光光度法广泛适用于地下水,地表水,生活废水与工业废水中亚硝酸盐氮含量的测定。该法的检出下限为0.001mg/L,测定上限为0.2mg/L。不难看出相对较清洁的水样可以直接测量或少量稀释后可进行测量。但是亚硝酸盐氮含量比较高的待测水样,就需要稀释几次后再进行测定,这就无形中增添了实验过程的复杂度,降低了测定结果的精准性,所以此法具有很大的局限性。
        2.2离子色谱法
        离子色谱法适用水样的类型十分广泛,如测定地表水,地下水,工业废水与生活污水中的亚硝酸盐含量。该方法的检出限为0.02mg/L,标准曲线的最高点为2.0mg/L,以氮计为0.61mg/L。如果样品含量超过标准曲线范围,则可以根据测量结果粗略确定水样的稀释倍数,稀释后重新注入。
        3两种方法的注意事项
        亚硝酸盐氮的标准溶液易于氧化,浓度十分的不稳定。原液一定要保存在棕色试剂瓶中且冷库保存。使用以前的数据要进行精确的校准,收集后应尽快分析水样,要将其保存在冰箱内,要抑制微生物对亚硝酸盐氮的影响。使用离子色谱法测定亚硝酸盐氮时,使用洗脱液制备标准溶液,以消除水的干扰,从而使其测定更准确;整个系统不得有气泡存在,否则就会影响分离的效果;因为试剂的缘故,对器皿或样品预处理会引入干扰,所以在实验过程中要十分注意污染防治。对于分光光度法,长时间测量高浓度样品后,应当使用10%的磷酸并添加少量的双氧水,吸收管应及时清洗并干燥以除去残留的氮氧化物。用试剂清洁吸收管要用蘸有乙醇的棉布酌情清洁连接到反应瓶出口分支的管道,其有利于测定亚硝酸盐氮浓度。在实验室中,无论选择哪种检测方法,都要注意预防措施,减少误差确保实验结果的精准性。
        4结束语
        对比上述两种方法可以精准确定水质中亚硝酸盐氮的含量,其两种方法的都具有独特的优缺点。分光光度法具有应用十分广泛,设备易得,成本运行低廉,但所用试剂均有毒的特点。还需要对复杂水样品进行预处理,这无疑增加了实验的复杂性。离子色谱法用于广泛应用于环境监测,是一种精准可靠的检测方法,同时能够检测多种阴离子,这样具有很高的精准性,实验结果再现性很好与操作简单的优点。在日常工作中会遇到不同的水质类型检测来确定亚硝酸盐氮的含量值,并且不同检测类型的水样基质复杂度不同。所以要根据样品的性质选择合适的检测方法,并严格遵循相关规定。如果样品量小且样品干净,如饮用水与地下水,则要使用分光光度法来降低实验室成本。如果样品量大且需要同时测量其他阴离子,则选用离子色谱法提高工作效率。若样品量大,水样混浊或基质较复杂,可直接通过离子色谱谱法进行测定而无需预处理,这样可以节省分析时间。要根据具体情况,有针对性的选择合适检测法,能够精准高效检测水质亚硝酸盐氮含量,能够为环境监测提供良好的数据支撑。
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