专利名称：测定水样品的硝酸盐和/或硝酸盐中氮含量的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测定水样品的硝酸盐和/ 或亚硝酸盐中氮含量的方法及其装置，特别涉及ー种用紫外还原-流动注射光度法分析法測定水中硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法和使用该方法的装置。
背景技术：
目前測量水中的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量，主要采用镉柱还原法，将水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，连同水样红原有的亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺重氮化，再与N-(I-萘基)こニ胺盐酸盐偶合，形成玫瑰红色偶氮染料，在540nm处进行測定，减去不经还原柱的水样用同法测得的亚硝酸盐，測出硝酸盐的含量。该方法灵敏度高，精密度好，是国家标准方法。但是该方法存在以下不足I、方法使用镉柱还原，而镉柱需要人工填充，镉的毒性较大，对操作人员的健康具有潜在的危害。2、镉柱參与还原反应，测试产生大量的含镉废液，容易对环境造成污染。
发明内容
本申请的发明目的是克服现有的采用镉柱还原法检测水中的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量的方法所产生的毒性较大、容易对环境造成污染的问题，而提供一种无毒的測定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法及其装置。为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案本发明的一种测定水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量的方法，其中(I)将水样品、去离子水和pH值为5. 2-8. 6的缓冲溶液，以I : O. 7-1. 3 O. 5-1. 2的比例混合在一起，制成2-10ml的混合液；(2)将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒，在波长为200_300nm、功率为15-200W的紫外光下照射10-40秒；(3)将步骤⑵得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I O. 8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的硝酸盐和亚硝
酸盐中氮含量。本发明的ー种测定水样品的亚硝酸盐中氮含量的方法，其中(I)将水样品、去离子水和pH值为5. 2-8. 6的缓冲溶液，以I : O. 7-1. 3 O. 5-1. 2的比例混合在一起，制成2-10ml的混合液；(2)将上述混合液在50_80°C的条件下加热30-50秒；(3)将步骤⑵得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I O. 8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的亚硝酸盐中氮含量。本发明的一种测定水样品的硝酸盐中氮含量的方法，其中(I)将水样品、去离子水和pH值为5. 2-8. 6的缓冲溶液，以I : O. 7-1. 3 O. 5-1. 2的比例混合在一起，制成2-10ml的混合液；(2)将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒，在波长为200_300nm、功率为15-200W的紫外光下照射10-40秒；(3)将步骤⑵得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I O. 8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的硝酸盐和亚硝
酸盐中氮含量；(4)重新配制与步骤(I)等量、等浓度的混合液，将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒后，(5)将步骤(4)得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I O. 8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的亚硝酸盐中氮
含量;(6)用步骤(3)中测出的水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量减去步骤(5)中测出的水样品的亚硝酸盐中氮含量，得到水样品的硝酸盐中氮含量。本发明的一种测定水样品的硝酸盐中氮含量的方法，其中所述磺胺显色剂中含有浓度为5-20% (v/v)的磷酸、浓度为2-10g/L的磺胺和浓度为O. Ι-lg/L的N-(I-萘基)
こニ胺盐酸盐。本发明的一种测定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法所使用的装置，它包括进样装置、采样环、多通阀、蠕动泵、加热模块、紫外消解模块、编结反应器、流通池、紫外可见分光光度计、去离子水容器、缓冲液容器、显色剂容器、第一三通阀、第二三通阀、第一背压调节器、第二背压调节器、废液槽和计算机，蠕动泵上分別装有第一泵管、第二泵管、第三泵管和第四泵管，多通阀分别有六个A、B、C、D、E和F阀门，上述阀门在圆形多通阀上按顺时针排列在圆周上，其中所述的进样装置通过第一泵管与多通阀的F阀门相连，多通阀的E阀门与采样环12的进液ロ相连，采样环的出液ロ与多通阀的B阀门相连，多通阀的A阀门通过第一背压调节器与废液槽相连，去离子水容器通过第二泵管与多通阀的D阀门相连，多通阀的C阀门与第一三通阀的第一端相连，缓冲液容器通过第三泵管与第一三通阀的第二端相连，第一三通阀的第三端依次与加热模块、紫外消解模块和第二三通阀的第一端相连，显色剂容器通过第四泵管与第二三通阀的第二端相连，第二三通阀的第三端依次与编结反应器和流通池进液端相连，流通池出液端通过第二背压调节器与废液槽相连，流通池装在紫外可见分光光度计中，紫外可见分光光度计通过电缆与计算机相连；本发明的一种测定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法所使用的 装置，其中所述第一泵管、第二泵管、第三泵管、第四蠕动泵泵管的内径分别为O. 38 I. 85mm，泵速分别为15 60转/分钟；本发明的一种测定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法所使用的装置，其中所述编结反应器、加热模块、紫外消解模块和采样环中分别装有内径为O. 5 I. Omm的毛细管，编结反应器中毛细管长度为O. 5 4. 5m ;加热模块中毛细管长度为5 15m ;紫外消解模块中毛细管长度为2 IOm ;采样环中毛细管长度为I 4m ;
本发明的一种测定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法所使用的装置，其中所述多通阀具有两种状态，在第一种状态下，多通阀的A阀门与B阀门联通、C阀门与D阀门联通、E阀门与F阀门联通，在第二种状态下，F阀门与A阀门联通、D阀门与E阀门联通、B阀门与C阀门联通。用本发明的方法检测水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量与现有技术的采用镉柱还原法相比，本发明的方法无毒性，对操作人员的健康无危害，不会对环境造成污染。样品測定频率为40样/小时；测试的灵敏度高，准确性好方法的线性范围为O. 05 10. Omg/L，线性相关系数r ^ O. 999，检出限为10 μ g/L，实际水样的加标回收率为90% 110% ;精密度高，重复性好。本发明的測定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的装置在使用时，将标准溶液及被测样品分别倒入自动进样装置的样品管中，即可自动分析，根据记录的标准溶液的吸光度峰高或峰面积做标准曲线，根据样品的吸光度峰高值或峰面积值在标准曲线上可计算出样品中硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量的含量，因此本发明可以连续自动地对样品进行 测试，测试准确快速。
图I是本发明的測定水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量的装置的结构示意图。图I中标号I为进样装置；标号2为第一背压调节器；标号3为废液槽；标号4为离子水容器；标号5为缓冲液容器；标号6为显色剂容器；标号7为蠕动泵；标号8为第一泵管；标号9为第二泵管；标号10为第三泵管；标号11为第四泵管。标号12为采样环；标号13为多通阀；标号14为第一三通阀；标号15为紫外消解模块；标号16为加热模块；标号17为第二三通阀；标号18为编结反应器；标号19为第二背压调节器；标号20为流通池；标号21为紫外可见分光光度计；标号22为计算机；标号23为电缆。
具体实施例方式本实施例亚硝酸盐(N02-)氮含量测试的操作步骤如下I、标样的配制11称取在60°C下干燥一个小时的4. 926g亚硝酸钾(KN02)于800ml去离子水中，溶解后用人工海水稀释至刻度，摇匀。配制成IOOOmg N/L(以氮计)的亚硝酸盐氮(N02-)储备液备用。I. 2将1000mg/L的亚硝酸盐氮(N02-)储备液用去离子水逐级稀释，配制成O. O、20. 0,50. 0,100. 0,200. 0,500. 0,800. 0,1000. 0μ g N/L 标准系列。I. 3pH为8. 6的氯化铵缓冲溶液。I.4 磺胺显色剂70ml 85% 的磷酸，24g 磺胺(C6H8N202S)，I. 2g N_(l_ 萘基)こニ胺盐酸盐(C12H16C12N2)，去离子水溶解混合定容至1しI. 5载流为去离子水。所用试剂均采用国产试剂，试剂的纯度最低为分析纯。本实施例硝酸盐(N03-)和亚硝酸盐(N02-)的氮含量测试的操作步骤如下(I)将上述水样品、去离子水和pH值为8. 6的缓冲溶液，以I : 11 : 0.9的比例混合在一起，制成5ml的混合液；(2)将上述混合液在50_80°C的条件下加热30-50秒，在波长为250nm、功率为IOOw的紫外光下照射25秒；(3)将步骤(2)得到的混合液与上述配制的磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I : I. 5，充分混合15秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量。—种测定水样品的亚硝酸盐(N02-)中氮含量的方法，其步骤如下(I)将水样品、去离子水和pH值为8. 2的缓冲溶液，以I : I. 2 : O. 7的比例混合在一起，制成71的混合液；(2)将上述混合液在50_80°C的条件下加热40秒；(3)将步骤⑵得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I I. 5，充分混合20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的亚硝酸盐中氮含量。此为结果I。工作曲线测试结果见表1，质控样品测试结果见表2，水样的测试结果见表3表I亚硝酸盐氮的工作曲线测试结果
权利要求
1.一种测定水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量的方法，其特征在于 (1)将水样品、去离子水和pH值为5.2-8. 6的缓冲溶液，以I : 0. 7-1. 3 0. 5-1. 2的比例混合在一起，制成2-10ml的混合液； (2)将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒，在波长为200_300nm、功率为15-200W的紫外光下照射10-40秒； (3)将步骤(2)得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I 0.8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量。
2.ー种测定水样品的亚硝酸盐中氮含量的方法，其特征在于 (1)将水样品、去离子水和pH值为5.2-8. 6的缓冲溶液，以I : 0. 7-1. 3 0. 5-1. 2的比例混合在一起，制成2-10ml的混合液； (2)将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒； (3)将步骤(2)得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I 0.8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的亚硝酸盐中氮含量。
3.一种测定水样品的硝酸盐中氮含量的方法，其特征在于 (1)将水样品、去离子水和pH值为5.2-8. 6的缓冲溶液，以I : 0. 7-1. 3 0. 5-1. 2的比例混合在一起，制成2-10ml的混合液； (2)将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒，在波长为200_300nm、功率为15-200W的紫外光下照射10-40秒； (3)将步骤(2)得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I 0.8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量； (4)重新配制与步骤(I)等量、等浓度的混合液，将上述混合液在50-80°C的条件下加热30-50秒后， (5)将步骤(4)得到的混合液与磺胺显色剂混合，水样品与磺胺显色剂的比例为I 0.8-1. 7，充分混合10-20秒后，用紫外可见分光光度计检测出水样品的亚硝酸盐中氮含量; (6)用步骤(3)中测出的水样品的硝酸盐和亚硝酸盐中氮含量减去步骤(5)中测出的水样品的亚硝酸盐中氮含量，得到水样品的硝酸盐中氮含量。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述磺胺显色剂中含有浓度为5-20% (v/v)的磷酸、浓度为2-10g/L的磺胺和浓度为0. 1-lg/L的N-(I-萘基)こニ胺盐酸盐。
5.一种测定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法所使用的装置，它包括进样装置(I)、采样环(12)、多通阀(13)、蠕动泵(7)、加热模块(16)、紫外消解模块(15)、编结反应器(18)、流通池(20)、紫外可见分光光度计(21)、去离子水容器(4)、缓冲液容器(5)、显色剂容器(6)、第一三通阀(14)、第二三通阀(17)、第一背压调节器(2)、第二背压调节器(19)、废液槽(3)和计算机(22)，蠕动泵(7)上分別装有第一泵管(8)、第二泵管(9)、第三泵管(10)和第四泵管(11)，多通阀(13)分别有六个(ム、8、(、0』和の阀门，上述阀门在圆形多通阀(13)上按顺时针排列在圆周上，其特征在于所述的进样装置(I)通过第ー泵管⑶与多通阀(13)的(F)阀门相连，多通阀(13)的(E)阀门与采样环(12)的进液ロ相连，采样环(12)的出液ロ与多通阀(13)的⑶阀门相连，多通阀(13)的(A)阀门通过第一背压调节器(2)与废液槽(3)相连，去离子水容器(4)通过第二泵管(9)与多通阀(13)的⑶阀门相连，多通阀(13)的(C)阀门与第一三通阀(14)的第一端相连，缓冲液容器(5)通过第三泵管(10)与第一三通阀(14)的第二端相连，第一三通阀(14)的第三端依次与加热模块(16)、紫外消解模块(15)和第二三通阀(17)的第一端相连，显色剂容器(6)通过第四泵管(11)与第二三通阀(17)的第二端相连，第二三通阀(17)的第三端依次与编结反应器(18)和流通池(2)进液端相连，流通池(2)出液端通过第二背压调节器(19)与废液槽(3)相连，流通池(20)装在紫外可见分光光度计(21)中，紫外可见分光光度计(21)通过电缆(23)与计算机(22)相连。
6.如权利要求5所述装置，其特征在干所述第一泵管(8)、第二泵管(9)、第三泵管(10)、第四蠕动泵泵管(11)的内径分别为0. 38 I. 85_，泵速分别为15 60转/分钟。
7.如权利要求5所述装置，其特征在于所述编结反应器(18)、加热模块(16)、紫外消解模块(15)和采样环(12)中分别装有内径为0. 5 I. Omm的毛细管，编结反应器(18)中 毛细管长度为0. 5 4. 5m ;加热模块(16)中毛细管长度为5 15m ;紫外消解模块(15)中毛细管长度为2 IOm ;采样环(12)中毛细管长度为I 4m。
8.如权利要求5所述装置，其特征在干所述多通阀(13)具有两种状态，在第一种状态下，多通阀的(A)阀门与(B)阀门联通、(C)阀门与(D)阀门联通、(E)阀门与(F)阀门联通；在第二种状态下，(F)阀门与(A)阀门联通、⑶阀门与(E)阀门联通、⑶阀门与(C)阀门联通。
全文摘要
本发明涉及测定水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量的方法及其装置，它将水样品、去离子水和pH值为5.2-8.6的缓冲溶液混合在一起制成混合液，然后将上述混合液在50-80℃的条件下加热，再在紫外光下照射后或直接将得到的混合液与磺胺显色剂混合，用紫外可见分光光度计检测出水样品的硝酸盐和/或亚硝酸盐中氮含量。本发明的装置包括进样装置、采样环、多通阀、蠕动泵、加热模块、紫外消解模块、编结反应器、流通池、紫外可见分光光度计、去离子水容器、缓冲液容器、显色剂容器、第一三通阀、第二三通阀、第一背压调节器、第二背压调节器、废液槽和计算机，该方法无毒性、对环境无污染；该装置测试的灵敏度高，准确性好。
文档编号G01N21/27GK102650590SQ20111004443
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月24日 优先权日2011年2月24日
发明者张卫宏, 赵萍, 顾爱平, 魏月仙 申请人:北京吉天仪器有限公司