以8-羟基喹啉为偶联剂测定水中NO-2-N

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水中NO-2-N的测定一般采用灵敏度高、选择性好的重氮-偶联光度法,所用偶联试剂多为α-萘胺或萘乙二胺[1,2]。本文选用低毒、稳定性较好的8-羟基喹啉偶联剂,试验了NO-2-磺胺重氮盐的生成条件及其与8-羟基喹啉偶联的条件,建立了快速测定环境水中NO-2-N的方法。本法具有较高的灵敏度及很好的选择性,样品的测试周期小于8min,简便、快捷,用于环境水样的测定,结果与标准方法吻合。
1 实验部分
1.1 仪器及试剂751-GW分光光度计(惠普上海分析仪器有限公司);PHS-2型酸度计(上海分析仪器厂)。1mg.L-1NO-2-N标准贮备液;4μg.mL-1NO-2-N标准使用液(用前由标准贮备液逐级稀释);0.01mol.L-18-羟基喹啉溶液。5mol.L-1的氨水磺胺、盐酸混合溶液:称取4.3g磺胺溶于少量热水中,加入50mL5mol.L-1的盐酸溶液,以水定容至250mL。EDTA、柠檬酸钠混合溶液:称取0.5gEDTA,2.0g柠檬酸钠,以水溶解后稀释至100mL。实验用水为二次去离子水,所用试剂均为分析纯。
1.2 实验方法准确移取一定量的NO-2-N标准使用液(NO-2-N≤40μg)于25mL比色管中,以水稀释至20mL,加入0.5mLEDTA、柠檬酸钠混合溶液,混匀。加入0.6mL磺胺、盐酸混合溶液,充分混匀,静置4min。加入0.5mL8-羟基喹啉溶液,0.5mL氨水,定容,混匀,以去离子水为参比,于500nm处测定吸光度。
2 结果与讨论
2.1 实验条件的选择
2.1.1 偶氮化合物吸收光谱 分析条件同实验方法,得到的偶氮化合物的最大吸收波长为500nm。吸收光谱见图1。

2.1.2 重氮化反应条件的选择
2.1.2.1 重氮化反应酸度的选择 改变溶液中盐酸的量,结果表明,溶液的pH值在0.6~1.8范围内,吸光度达到最大值且基本一致,实验选用的pH值为0.75,所需6mol.L-1盐酸的量为0.6mL。
2.1.2.2 重氮化试剂磺胺加入量的选择 改变磺胺溶液(0.1mol.L-1)的加入量,吸光度随其量的增大线性增大,当磺胺溶液的加入量在0.1~0.9mL范围时,吸光度达到最大值且不变,则磺胺溶液加入量定为0.6mL。
2.1.2.3 重氮化反应时间的确定 在上述确定的重氮化反应条件下,反应时间大于3min后,吸光度达到最大且不变,大于40min,吸光度略有降低,反应时间确定为4min。
2.1.3 偶联反应条件的选择
2.1.3.1 偶联反应酸度的选择 改变氨水的加入量,吸光度随氨水加入量的增大而增大,当其加入量在0.3~2.0mL范围内,吸光度达到最大且不变,则氨水的加入量选为0.5mL,对应的pH值为9.8。
2.1.3.2 偶联试剂8-羟基喹啉加入量的选择 随着8-羟基喹啉溶液加入量的增大,吸光度值逐渐增大,当加入量为0.3mL以后,吸光度值的变化趋于稳定,选择8-羟基喹啉的最佳用量为0.5mL。
2.1.3.3 偶联反应时间对分析的影响 考察了偶联反应时间对分析的影响,结果表明,在上述实验条件下,偶联反应瞬时完成,反应速度极快,重现性好,其反应速度远大于重氮盐转化为重氮酸的速度。
2.2 试剂及偶氮化合物的稳定性磺胺溶液、盐酸混合溶液,8-羟基喹啉溶液在4周内未见对分析有明显的影响;在非阳光直射下,得到的偶氮化合物在1.5h内吸光度未见变化,随后逐渐降低。
2.3 NO-2-N浓度与吸光度的关系在拟定的实验条件下,NO-2-N浓度在0.01~1.60mg.L-1范围内与吸光度呈良好的线性关系,A=0.7163C+0.002,R=0.9995。
2.4 共存离子的允许量在0.5mLEDTA、柠檬酸钠混合液的存在下,相对误差为±5%内,对于20μg/25mL的NO-2-N,常见共存离子的允许量(mg)为:Ca2+
(5)、Mg2+
(1)、Cu2+
(2)、Cd2+(0.7)、Zn2+(0.6)、Mn2+
(1)、Al3+
(1)、Fe3+(0.3)、Cr2O2-7(0.06)、MnO-4(0.02)、Ni2+
(1)、Co2+
(1)、F-
(5),NO-3
(2)在0.1mL1%的HgCl2存在下,I-、S2-各0 5mg未见干扰。
2.5 环境水样的分析
2.5.1 水样的预处理 取200mL中性水样(或用NaOH溶液调至中性),分别加入2.0mL1%ZnSO4溶液和0.1mL1%的HgCl2溶液,混匀,放置10min。加入2.0mLAl(OH)3悬浊液,取适量滤液分析;清洁水直接分析。
2.5.2 环境水样的分析结果(见表1)

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