第二篇：实验三 水中氨氮的测定

实验三  水中氨氮的测定

一、实验目的及要求

（1）       掌握滴定法测定水中氨氮的原理、方法以及水样的预处理；

（2）       预习有关样品前处理、含氮化合物的测定。

二、原理

1、水样的预处理

水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏法消除干扰。

①絮凝沉淀法

加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤除去颜色和浑浊等。

②蒸馏法

调节水样的pH使在6.0~7.4的范围，加入适量氧化镁使呈微碱性，蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定法时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸—次氯酸盐比色法时，则以硫酸溶液作吸收液。

2、水中氨氮的测定

选用滴定法测定水中氨氮的含量，该方法仅适于用蒸馏法预处理的水样。以甲基红-亚甲蓝为指示剂，用硫酸标准溶液滴定吸收了蒸馏释出氨的硼酸溶液中的氨或铵（以N 计）。

当水样中含有在此条件下可被蒸馏出并在滴定时能与酸反应的物质，如挥发性胺类等，则将使测定结果偏高。

三、仪器和试剂

1.仪器

氨氮蒸馏装置：由500ml凯式烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管组成（如图），冷凝管末端可连接一段适当长度的滴管，使出口尖端浸入吸收液液面下约2cm。

2. 试剂

(1) 水：无氨水，用下述方法之一制备。

①离子交换法

蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂（氢型）柱，将流出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升流出液加10g 同样的树脂，以利于保存。

②蒸馏法

在l000ml 的蒸馏水中，加0.lml 硫酸（ρ＝1.84g/mL），在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去前50ml馏出液，然后将约800ml 馏出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升馏出液加10g 强酸性阳离子交换树脂（氢型）。

(2) 硫酸标准溶液（C₁/2H₂SO₄=0.020mol/L）：分取 5.6 mL（1+9）硫酸溶液于1000mL容量瓶中，稀释至标线，混匀。按下列操作进行标定：称取经180℃干燥 2h的基准试剂级无水碳酸钠（Na₂CO₃）约 0.5g（称准至0.0001g），溶于新煮沸放冷的水中，移入 500mL容量瓶中。取25mL碳酸钠溶液，加 1滴 0.05％甲基橙指示液，用硫酸溶液滴定至淡橙红色止。记录用量，用下式计算硫酸溶液的浓度。

式中：W——碳酸钠的重量（g）；

      V——消耗硫酸溶液的体积（mL）。

(3) 盐酸溶液：c(HCl)＝1mol/L。

(4) 氢氧化钠溶液：c(NaOH) =1mol/L

(5) 轻质氧化镁（MgO）：不含碳酸盐，在500℃下加热氧化镁，以除去碳酸盐。

(6) 0.05％甲基橙指示液。

(7) 0.05％溴百里酚蓝指示液（pH6.0～7.6）。

(8) 混合指示液：称取 200mg 甲基红溶于 100 mL 95％乙醇，另称取 100mg亚甲蓝溶于 100 mL 95％乙醇中，以两份甲基红溶液与一份亚甲蓝溶液混合后备用。混合液一个月配制一次。

(9) 硼酸（H₃BO₃）吸收液：称取20g硼酸溶于水稀释至1L。

(10) 沸石：如玻璃珠。

四、测定步骤

1、水样的预处理

本实验选用“蒸馏法”：取250 ml水样，移入凯式烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，必要时，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至pH 7左右。加入0.25 g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液(50ml硼酸溶液)面下，加热蒸馏，至馏出液达200 ml时，停止蒸馏。

2、水样的测定

将全部馏出液转移到锥形瓶中，定容至250 ml，向硼酸吸收液中加4滴混合指示液，用硫酸标准溶液滴定至绿色转变为淡紫色，并记录消耗的硫酸标准溶液的体积。。

3、空白实验：以无氨水代替水样，同水样全程步骤进行测定。

4、实验数据计算及记录

      氨氮(N,mg/L)=

     式中: A——滴定试样所消耗的硫酸标准溶液的体积，ml；

          B——滴定空白试验所消耗的硫酸标准溶液的体积，ml；

          M——滴定用的硫酸标准溶液的浓度，mol/L；

          V—— 所取水的体积，ml；

              14——氨氮的摩尔质量， g/moL。

5、实验室质量控制要求

   每六组测定同一个水样（自来水或河水）的氨氮，采用t检验或方差分析等统计方法以实现实验室间质量控制要求（包括数据的取舍，有效数据的保留等）；

6、注意事项

①   在蒸馏刚开始时，氨气蒸出速度较快，加热不能过快，否则造成水样暴沸，馏出液温度升高，氨吸收不完全。馏出液速率应保持在（8～10）ml/min。

②   使用250mL水样，实际测定的最低检出浓度为含氮0.2mg/L，测定下限为0.8mg/L。

③    蒸馏结束，为防止倒吸，先将凯式烧瓶口的胶塞拔出，再停止加热。

7、思考题：

1、  在蒸馏比色测定氨氮时，为什么要调节水样的pH在7左右？pH偏高或偏低对测定结果有何影响？

2、  为什么采用蒸馏法进行预处理？