【任务实施】
一、实验室方法测量水样中亚硝酸盐氮
（一）N-（1-萘基）乙二胺光度法
1.操作准备
（1）仪器及设备
分光光度计。
（2）试剂
①实验用水均为不含亚硝酸盐的水。
②无亚硝酸盐的水：于蒸馏水中加入少许高锰酸钾晶体，使溶液呈红色，再加氢氧化钡（或氢氧化钙）使其呈碱性。置于全玻璃蒸馏器中蒸馏，弃去50 mL初馏液，收集中间约70%不含锰的馏出液。也可于每升蒸馏水中加1 mL浓硫酸和0.2 mL硫酸锰溶液（每100 mL水中含36.4 g MnSO4·H2O），加入1～3 mL 0.04%高锰酸钾溶液至呈红色，重蒸馏。
③磷酸，ρ=1.70 g/mL。
④显色剂：于500 mL烧杯内，加入250 mL水和50 mL磷酸，加入20.0 g对氨基苯磺酰胺，再将1.00 g N-（1-萘基）乙二胺二盐酸盐溶于上述溶液中，转移至500 mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。
⑤亚硝酸盐氮标准储备液：称取1.232 g亚硝酸钠溶于150 mL水中，转移至1000 mL容量瓶中，用水稀释至标线，每毫升含约0.25 mg亚硝酸盐氮。
本溶液储于棕色瓶中，加入1 mL三氯甲烷，保存温度2～5℃，至少稳定1个月。储备液的标定如下：
a.在300 mL具塞锥形瓶中，加入50.00 mL 0.050 mol/L高锰酸钾标准溶液、5 mL浓硫酸，用50 mL无分度吸管，使下端插入高锰酸钾溶液面下，加入50.00 mL亚硝酸盐氮标准储备液，轻轻摇匀。置于水浴上加热至70～80℃，按每次10.00 mL的量加入足够的草酸钠标准溶液，使红色推去并过量，记录草酸钠标准溶液用量（V2）。然后用高锰酸钾标准溶液滴定过量草酸钠至溶液呈微红色，记录高锰酸钾标准溶液总含量（V1）。
b.以50 mL水代替亚硝酸盐氮标准储备液，如上操作，用草酸钠标准溶液标定高锰酸钾溶液的浓度（C1）。按下式计算高锰酸钾标准溶液的浓度：
按下式计算亚硝酸盐氮标准储备液的浓度：
式中 C1——经标定的高锰酸钾标准溶液的浓度，（mol/L）；
V1——滴定亚硝酸盐氮标准储备液时，加入高锰酸钾标准溶液总量，mL；
V2——滴定亚硝酸盐氮标准储备液时，加入草酸钠标准溶液量，mL；
V3——滴定水时，加入高锰酸钾标准溶液总量，mL；
V4——滴定空白时，加入草酸钠标准溶液总量，mL；
7.00——亚硝酸盐氮（1/2N）的摩尔质量，（g/mol）；
50.00——亚硝酸盐标准储备液取用量，mL；
0.0500——草酸钠标准溶液浓度（1/2Na2 C2 O4），（mol/L）。
⑥亚硝酸盐氮标准中间液：分取50.00 mL亚硝酸盐标准贮备液（使含12.5 mg亚硝酸盐氮），置于250 mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含50.0μg亚硝酸盐氮。
中间液贮于棕色瓶内，保存温度2～5℃，可稳定1周。
⑦亚硝酸盐氮标准使用液：取10.00 mL亚硝酸盐标准中间液。置于500 mL容量瓶中，用水稀释至标线。每毫升含1.00μg亚硝酸盐氮。此溶液使用时，当天配制。
⑧氢氧化铝悬浮液：溶解125 g硫酸铝钾或硫酸铝铵于1000 mL水中，加热至60℃，在不断搅拌下，徐徐加入55 mL浓氨水，放置约1 h后，移入1000 mL量筒内，用水反复洗涤沉淀，最后至洗涤液中不含亚硝酸盐为止。澄清后，把上清液尽量全部倾出，只留稠的悬浮物，最后加入100 mL水，使用前应振荡均匀。
⑨高锰酸钾标准溶液（1/5KMnO4）=0.050 mol/L：溶解1.6 g高锰酸钾于1200 mL水中，煮沸0.5～1 h，使体积减小到1000 mL左右，放置过夜。用G3号玻璃砂芯滤器过滤后，滤液储存于棕色试剂瓶中避光保存，按上述方法标定。
⑩草酸钠标准溶液（1/2Na2 C2 O4）=0.0500 mol/L：溶解经105℃烘干2 h的优级纯无水草酸钠3.350 g于750 mL水中，移入1000 mL容量瓶中，稀释至标线。
2.操作步骤
（1）校准曲线的绘制
在一组6支50 mL比色管中，分别加入0、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0 mL亚硝酸盐氮标准使用液，用水稀释至标线。加入1.0 mL显色剂，密塞，混匀。静置20 min后，任2 h以内，于波长540 nm处，用光程长10 mm的比色皿，以水为参比，测量吸光度。
从测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，获得校正吸光度，绘制以氮含量（μg）对校正吸光度的校准曲线。
（2）水样的测定
当水样pH≥11时，可加入1滴酚酞指示液，边搅拌边逐滴加入（1+9）磷酸溶液至红色刚消失。
水样如有颜色和悬浮物，可向每100 mL水中加入2 mL氢氧化铝悬浮液，搅拌、静置、过滤，弃去25 mL初滤液。
分取经预处理的水样于50 mL比色管中（如含量较高，则分取适量，用水稀释至标线），加1.0 mL显色剂，然后按校准曲线绘制的相同步骤操作，测量吸光度。经空白校正后，从校准曲线上查得亚硝酸盐氮量。
（3）空白试验
用水代替水样，按相同步骤进行测定。
（4）计算
式中 m——由水样测得的校正吸光度，从校准曲线上查得相应的亚硝酸盐氮的含量，μg；
v——水样的体积，mL。
小提示
①水样经预处理后，如还有颜色，则分取两份体积相同的经预处理的水样，一份加1.0 mL显色剂，另一份改如1 mL（1+9）磷酸溶液。由加显色剂的水样测得的吸光度，减去空白试验测得的吸光度，再减去改加磷酸溶液的水样所测得的吸光度后，获得校正吸光度，以进行色度校正。
②显色试剂除以混合液加入外，也可分别配制和依次加入，具体方法如下：
a.对氨基苯磺酰胺溶液：称取5 g对氨基苯磺酰胺（磺胺），溶于50 mL浓盐酸和约350 mL水的混合液中，稀释至500 mL。此溶液稳定。
b.N-（1-萘基）乙二胺二盐酸盐溶液：称取500mg N-（1-萘基）乙二胺二盐酸盐溶于500 mL水中，储于棕色瓶内，置冰箱中保存。当色泽明显加深时，应重新配制。如有沉淀，则过滤。(https://www.daowen.com)
c.于50 mL水样（或标准管）中，加入1.0 mL对氨基苯磺酰胺溶液，混匀。放置2～8min，加入1.0 mLN-（1-萘基）乙二胺二盐酸盐溶液，混匀。放置10min后，在540 nm波长测量吸光度。
阅读有益
1.原理
在磷酸介质中，pH值为18±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）乙二胺二盐酸盐偶联生成红色染料。在540 nm波长处有最大吸收。
2.适用范围
本法适用于饮用水、地表水、地下水、生活污水和工业废水中亚硝酸盐的测定。最低检出浓度为0.003 mg/L，测定上限为0.20 mg/L亚硝酸盐氮。
（二）气相分子吸收光谱法
1.操作准备
（1）仪器及装置
①气相分子吸收光谱仪（或原子吸收的燃烧器部位附加吸收管）。
②锌空心阴极灯（原子吸收用）。
③气液分离吸收装置，如图4-7-1所示（清洗时，连入3）。
④工作条件。灯电流：灯的阴极直径＜2 mm时用5 mA；灯的阴极直径为2～3 mm时用8～10 mA，工作波长213.9 nm。测定方式：峰高，准备时间0 s，测定时间15 s，读数5位。
图4-7-1 气液分离吸收装置示意图
1—空气泵；2—流量计；3—清洗瓶；4—反应瓶；5—干燥管；6—吸光管；7—净化器；8—收集器
（2）试剂
①本法用水，均为电导率≤0.7μS/cm的去离子水。
②0.3 mol/L柠檬酸溶液：称取优级纯柠檬酸32 g溶解于去离子水，定容至500 mL。
③无水乙醇，分析纯。
④亚硝酸盐氮标准储备液：称取预先在105～110℃干燥过4 h的优级纯亚硝酸钠（NaNO2）2.463 g，溶解于水中，于1000 mL容量瓶中定容，摇匀。此溶液每毫升含0.500 mg亚硝酸盐氮。
⑤亚硝酸盐氮标准使用液：吸取0.500 mg/L亚硝酸盐氮标准储备液，用水逐级稀释成2.00μg/mL的标准使用液。
2.操作步骤
（1）装置的安装与测定的准备
如图4-7-1所示，在干燥管中装入固体大颗粒的高氯酸镁Mg（ClO4）2，净化器及收集器中装入活性炭，然后将各部分用聚氯乙烯软管连接好。
锌灯装在工作灯架上，点灯并设定灯电流，待预热稳定后，调节仪器，使仪器能量保持在110%左右。
（2）校准曲线的绘制
用键盘输入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00μg的标准。将反应瓶盖插入含有3 mL水和数滴乙醇的清洗瓶中，启动空气泵，设定流量为0.7 L/min，清洗管路。洗净样品反应瓶，加入4.5 mL 0.3 mol/L柠檬酸溶液，将反应瓶盖从清洗瓶中取出，关闭空气泵，向样品反应瓶中加入0.5 mL乙醇，立即密闭反应瓶盖。按下自动调零按钮，调至零点，再次启动空气泵，按下读数按钮。待20 s倒计时至0时，屏幕上即显示出零标准溶液的吸光度。然后取出反应瓶盖，用水洗涤上盖磨口及砂芯后，将其放入清洗瓶中，清洗管路。洗净样品反应瓶，再按顺序吸取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL亚硝酸盐氮标准使用液。
分别加入0.3 mo/L柠檬酸溶液，使浓度为0.15～0.30 mol/L，体积为4.5 mL。按照零标准溶液的测定步骤依次测定各标准溶液的吸光度，绘制出校准曲线。
（3）水样的测定
根据水样中亚硝酸盐氮的含量，吸取不超过2 mL的水样，加入0.3 mol/L柠檬酸，浓度保持在0.15～0.3 mol/L，体积为4.5 mL，加入0.5 mL乙醇，按校准曲线绘制的步骤进行测定。
测定水样前，将上述零标准溶液的吸光度输入计算机即可进行空白校正。
（4）计算
将水样体积输入仪器的计算机，可自动计算出分析结果，或按下式计算：
式中 m——根据校准曲线计算出的亚硝酸盐氮的含量，μg；
V——水样的体积，mL。
小提示
①亚硝酸盐氮标准溶液易受空气氧化和微生物作用，浓度发生改变。0.5 mg/mL的标准溶液于冰箱冷藏室可保存半年。2μg/mL标准溶液，常温下应每周重配。
②柠檬酸易发霉产生污垢，应及时更新。
③高氯酸镁应选用颗粒大的试剂，吸收水分后，其变湿部分超过2/3应及时更换。新装的高氯酸镁应进行约10 min的空白样品通气，待吸光度稳定后方可测定样品。
④锌空心阴极灯213.9 nm波长适于测定低浓度亚硝酸盐氮，浓度大于10 mg/L，应使用其他灯，如铅灯（283.3 nm）等。
⑤测定过程中仪器能量应保持在110%左右，超过120%时，读数溢出，仪器不能正常工作。
⑥长时间测定高浓度样品后，应使用10%磷酸加入少量过氧化氢，清洗吸光管及干燥管并水洗烘干，以除去残留的氮氧化物，必要时可用洗涤剂清洗吸光管。连接在反应瓶出气支管的管路应酌情用经乙醇湿润的棉花清洗，使空白溶液吸光度小于0.0004，以利于低浓度亚硝酸盐氮的测定。
阅读有益
1.原理
在0.15～0.3 mol/L柠檬酸介质中，加入无水乙醇将水样中亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮气体，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，测定该气体对来自锌空心阴极灯213.9 nm波长产生的吸光强度，以校准曲线法直接测定水样中亚硝酸盐氮的含量。
2.适用范围
本法最低检出浓度为0.0005 mg/L，测定上限达2000 mg/L（用铅灯283.3 nm波长）。可用于地表水、地下水、海水、饮用水及某些废水中亚硝酸盐氮的测定。
