(鹽酸萘乙二胺分光光度法)
一、原理
大氣中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。在測定氮氧化物濃度時(shí),應(yīng)先用三氧化鉻將一氧化氮氧化成二氧化氮。
二氧化氮被吸收液吸收后,生成亞硝酸和硝酸,其中,亞硝酸與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng),再與鹽酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰紅色偶氮染料,據(jù)其顏色深淺,用分光光度法定量。因?yàn)?/SPAN>NO2(氣)轉(zhuǎn)變?yōu)?/SPAN>NO2—(液)的轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.76,故在計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)除以0.76。
二、儀器
1.多孔玻板吸收管。
2.雙球玻璃管(內(nèi)裝三氧化鉻-砂子)。
3.空氣采樣器:流量范圍0-1L/min。
4.分光光度計(jì)。
三、試劑
所有試劑均用不含亞硝酸根的重蒸餾水配制。其檢驗(yàn)方法是:所配制的吸收液對(duì)540nm光的吸光度不超過0.005 。
1.吸收液:稱取5.0g對(duì)氨基苯磺酸,置于1000mL容量瓶中,加入50mL冰乙酸和900mL水的混合溶液,蓋塞振搖使其完全溶解,繼之加入0.05g鹽酸萘乙二胺,溶解后,用水稀釋至標(biāo)線,此為吸收原液,貯于棕色瓶中,在冰箱內(nèi)可保存兩個(gè)月。保存時(shí)應(yīng)密封瓶口,防止空氣與吸收液接觸。
采樣時(shí),按4分吸收原液與1份水的比例混合配成采樣用的吸收液。
2.三氧化鉻-砂子氧化管:篩取20-40目海砂(或河沙),用(1+2)的鹽酸溶液浸泡一夜,用水洗至中性,烘干。將三氧化鉻與砂子按重量比(1+20)混合,加少量水調(diào)勻,放在紅外燈下或烘箱內(nèi)于105℃烘干,烘干過程中應(yīng)攪拌幾次。制備好的三氧化鉻-砂子應(yīng)是松散的,若粘在一起,說明三氧化鉻比例太大,可適當(dāng)增加一些砂子,重新制備。稱取約8g三氧化鉻-砂子裝入雙球玻璃管內(nèi),兩端用少量脫脂棉塞好,用乳膠管或塑料管制的小帽將氧化管兩端密封,備用。采樣時(shí)將氧化管與吸收管用一小段乳膠管相接。
3.亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液:稱取0.1500g粒狀亞硝酸鈉(NaNO2,預(yù)先在干燥器內(nèi)放置24h以上),溶解于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含100.0μgNO2—,貯存于棕色瓶內(nèi),冰箱中保存,可穩(wěn)定三個(gè)月。
4.亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:吸取貯備液5mL于100mL容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含5.0μgNO2—。
四、測定步驟
1.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:取7支10mL具塞比色管,按下表所列數(shù)據(jù)配制標(biāo)準(zhǔn)色列。
亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)色列
管號(hào) |
0 1 2 3 4 5 6 |
亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(mL) 吸收原液(mL) 水(mL) NO2—含量(μg) |
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 |
以上溶液搖勻,避開陽光直射放置15min,在540nm波長處,用1㎝比色皿,以水為參比,測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液中NO2—含量(ug)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.采樣:將一支內(nèi)裝5.00mL吸收液的多孔玻板吸收管進(jìn)氣口接三氧化鉻-砂子氧化管,并使管口略微向下傾斜,以免當(dāng)濕空氣將三氧化鉻弄濕時(shí)污染后面的吸收液。將吸收管的出氣口與空氣采樣器相連接。以0.2—0.3L/min的流量避光采樣至吸收液呈微紅色為止,記下采樣時(shí)間,密封好采樣管,帶回實(shí)驗(yàn)室,當(dāng)日測定。若吸收液不變色,應(yīng)延長采樣時(shí)間,采樣量應(yīng)不少于6L。在采樣的同時(shí),應(yīng)測定采樣現(xiàn)場的溫度和大氣壓力,并做好記錄。
3.樣品的測定:采樣后,放置15min,將樣品溶液移入1㎝比色皿中,按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法和條件測定試劑空白溶液和樣品溶液的吸光度。若樣品溶液的吸光度超過標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定上限,可用吸收液稀釋后再測定吸光度。計(jì)算結(jié)果應(yīng)乘以稀釋倍數(shù)。
五、計(jì)算
氮氧化物(NO2,mg/m3)= ((A-A0)/b)/0.76Vn
式中: A—樣品溶液的吸光度;
A0—試劑空白溶液的吸光度;
1/b—標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的倒數(shù),即單位吸光度對(duì)應(yīng)的NO2毫克數(shù);
Vn—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積(L);
0.76—NO2(氣)轉(zhuǎn)換為NO2—(液)的系數(shù)。
注意事項(xiàng)
1.吸收液應(yīng)避光,且不能長時(shí)間暴露在空氣中,以防止光照時(shí)吸收液顯色或吸收空氣中的氮氧化物而使試管空白值增高。
2.氧化管適于在相對(duì)濕度為30—70%時(shí)使用。當(dāng)空氣相對(duì)濕度大于70%時(shí),應(yīng)勤換氧化管;小于30%時(shí),則在使用前,用經(jīng)過水面的潮濕空氣通過氧化管,平衡1h 。在使用過程中,應(yīng)經(jīng)常注意氧化管是否吸濕引起板結(jié),或者變?yōu)榫G色。若板結(jié)會(huì)使采樣系統(tǒng)阻力增大,影響流量;若變成綠色,表示氧化管已失效。
3.亞硝酸鈉(固體)應(yīng)密封保存,防止空氣及濕氣侵入。部分氧化成硝酸鈉或呈粉末狀的試劑都不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。若無顆粒狀亞硝酸鈉試劑,可用高錳酸鉀容量法標(biāo)定出亞硝酸鈉貯備液的準(zhǔn)確濃度后,再稀釋為含5.0μg/mL亞硝酸根的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4.溶液若呈黃棕色,表明吸收液已受三氧化鉻污染,該樣品應(yīng)報(bào)廢。
5.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,向各管中加亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液時(shí),都應(yīng)以均勻、緩慢的速度加入。