Анализ азота и его соединений
Определению мешает и окраска воды. Слабое окрашивание и незначительная мутность питьевых и поверхностных вод при определении оптической плотности компенсируются холостым раствором, в котором к пробе прибавляют только раствор сульфаниловой кислоты.
Определению мешает и трихлорамин. При добавлении реактивов в обратном порядке его мешающее влияние можно в некоторой степени снизить.
Аппаратура
Фотометр с зеленым светофильтром (= 520 нм).
Кюветы с толщиной слоя 1-5 см или набор Цилиндров Несслера емкостью 50 мл.
Реактивы
Сульфаниловая кислота, 0,6%-ный раствор. Растворяют 6,0 г сульфаниловой кислоты ч. д. а, в 750 мл горячей дистиллированной воды. К полученному раствору прибавляют 250 мл ледяной уксусной кислоты.
-Нафтиламин, 0,6%-ный раствор. Растворяют 1,2 г нафтиламина ч.д.а. в дистиллированной воде, прибавляют 50 мл ледяной уксусной кислоты и доводят дистиллированной водой до 200 мл. При образовании мути раствор фильтруют через хлопчатобумажную ткань, промытую дистиллированной водой. Раствор сохраняется 2-3 месяца.
Нитрит натрия, стандартный раствор. Растворяют 0,1497 г NaNO2 ч.д. а., высушенного при 105° С, в дистиллированной воде (лучше в стерилизованной) и доводят водой до 1 л. Раствор консервируют добавлением 1 мл хлороформа и сохраняют в холодном месте; он устойчив в течение месяца. В 1 мл этого раствора содержится 0,100 мг .
Рабочий раствор I. Разбавляют 100 мл основного раствора дистиллированной водой до 1 л. Раствор должен быть всегда свежеприготовленным. В 1 мл этого раствора содержится 0,010 мг .
Рабочий раствор II. Разбавляют 50 мл рабочего раствора 1 дистиллированной водой до 1 л. Раствор должен быть всегда свежеприготовленным. В 1 мл раствора содержится 0,0005 мг .
Калибровочная кривая. Для построения калибровочной кривой берут серию из шести или восьми стандартных растворов (соответственно применяемому прибору) с концентрацией нитрит-ионов в пределах от 0 до 0,60 мг/л. Строят график зависимости оптической плотности от концентрации нитрит-ионов.
Шкала стандартов. При визуальном определении одновременно с пробой приготовляют серию стандартных растворов в цилиндрах Несслера. В цилиндры емкостью 50 мл отмеривают пипеткой 0; 0,20; 0,50; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 мл стандартного Рабочего раствора 11 и объемы доводят дистиллированной водой до 50 мл. Далее поступают так же, как при анализе пробы. Серия стандартных растворов соответствует концентрациям 0,000; 0,002; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 и 0,025 мг /л.
Ход определения. Для определения берут 50 мл или меньшее количество профильтрованной пробы и доводят до 50 мл дистиллированной водой. Прибавляют 1 мл раствора сульфаниловой кислоты
и смесь тщательно перемешивают. Если проба мутная или окрашенная, определяют ее оптическую плотность и затем вычитают из оптической плотности пробы. После пятиминутного стояния прибавляют 1 мл раствора -нафтиламина и смесь снова перемешивают. Пробу колориметрируют или сравнивают с серией стандартов, приготовленных в цилиндрах Несслера, через 40 мин после прибавления раствора -нафтиламина и по калибровочной кривой находят содержание нитритов.
Расчет. Содержание нитрит-ионов (х) в мг/л или (у) в мг-экв/л вычисляют по формулам:
где с - концентрация нитрит-ионов, найденная по калибровочному графику или по шкале стандартов, мг/л; V - объем пробы, взятой для определения, мл; 50 - объем, до которого разбавлена проба мл, 46 - эквивалент нитрит-иона .
НИТРАТЫ
Нитраты встречаются почти во всех видах вод. В поверхностных и родниковых водах количество их обычно незначительно. Однако в некоторых родниковых водах концентрация нитратов высока. .
Большое количество нитратов указывает иногда на загрязнение в прошлом фекальными водами. Определение нитратов в грунтовых водах служит оценкой характера процессов минерализации при фильтровании воды через почвенные слои. При исследовании поверхностных вод по содержанию нитратов можно судить о протекающих процессах самоочистки, а при биологической очистке сточных вод - о процессе нитрификации. Некоторые промышленные сточные воды содержат значительные количества нитратов.
Методика определения нитратов еще окончательно не разработана. На основании опыта можно сказать, что для анализа питьевых, поверхностных и очищенных сточных вод, содержащих 0,5-50 мг1л нитратов, наиболее пригоден колориметрический метод с фенол- дисульфоновой кислотой. Хорошие результаты дает и колориметрический метод с салицилатом натрия. Этим методом определяются 0,1-20 мг/л нитратов.
Для рядовых серийных анализов проб, содержащих 5-30 мг1л нитратов, можно применять полярографический метод.
Большие количества нитратов можно определять указанными методами при соответствующем разбавлении пробы.
Метод восстановления нитратов сплавом Деварда до аммиака с последующей перегонкой может быть использован при анализе
сточных вод, содержащих нитраты в количествах, превышающих 5 мг/л.
Колориметрический метод с бруцином применим для определения 1-20 мл в 1 л.
Если проба не была обработана в день отбора, ее хранят в холодильнике или консервируют добавлением 1 мл концентрированной серной кислоты или 2-4 мл хлороформа на 1 л пробы.
Результаты определений выражают в мг-екв/л или в мг/л ; 1 мг-экв = 62,00 мг , 1 мг = 0,01613 мг-экв .
Качественное определение.
К 5 мл концентрированной серной кислоты в пробирке при постоянном перемешивании прибавляют по каплям 2 мл испытуемой воды. После этого вводят незначительное количество твердого бруцина (Осторожно, сильный яд!) и смесь снова перемешивают. Появившееся желтое или коричнево-красное окрашивание указывает на присутствие нитратов. Чувствительность реакции 1 мг в 1 л и более. Реакцию можно использовать для ориентировочного определения необходимого последующего разбавления пробы. Применяемая серная кислота не должна содержать нитратов.