硝酸根離子濃度的測(cè)量
1、硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液:
① 0.1mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(貯備溶液)的配制:
取優(yōu)級(jí)純(GR)硝酸鉀(KNO3,101.0132g/mol·L-1) 適量置于稱量瓶中,于110℃下烘干4h,置于干燥器中冷卻至室溫。準(zhǔn)確稱取10.1013g硝酸鉀于燒杯中,用蒸餾水溶解后移入1升容量瓶中,并用蒸餾水洗燒杯,溶液移入容量瓶,經(jīng)三次洗燒杯后,用蒸餾水稀釋到刻度,混勻,備用。
標(biāo)定: 見附錄。
② 1×10-3mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(pNO3 3.00):
用10ml移液管量取0.1mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液,轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,用去離子水加入容量瓶至刻度,混勻。
③1×10-4mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(pNO3 4.00):
用10ml移液管量取1×10-3mol/L 硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液,轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中,用去離子水加入容量瓶至刻度,混勻,備用。
④1×10-5mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(pNO3 5.00):
用10ml移液管量取1×10-4mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液,轉(zhuǎn)入100ml容量瓶中,用去離子水加入容量瓶至刻度,混勻,備用。
硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度換算
mmol/L | pNO3 | mg/L | ppm |
1 | 3.00 | 62.00 | 62.00 |
1×10-1 | 4.00 | 6.20 | 6.20 |
1×10-2 | 5.00 | 0.62 | 0.62 |
2、總離子強(qiáng)度調(diào)劑(TISAB):
① 5mol/L高氯酸鈉(NaClO4)溶液__稱取61.2182g高氯酸鈉于燒杯中,用蒸餾水溶解,并稀至100ml,搖勻,備用。每100ml標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品溶液,加2mlTISAB溶液。
② 2mol/L硫酸銨[(NH4)2SO4]溶液__稱取26.426g硫酸銨于燒杯中,用蒸餾水溶解,并稀至100ml,搖勻,備用。每100ml標(biāo)準(zhǔn)溶液或樣品溶液,加2mlTISAB溶液。
二、硝酸根離子選擇性電極:
硝酸根離子選擇性電極在使用前需要在1×10-3mol/L硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中浸泡,一般不少于半小時(shí)。
三、硝酸根離子濃度的測(cè)量:
1、儀器準(zhǔn)備:
① 將MP523型pH/離子濃度測(cè)量?jī)x或MP523-11型硝酸根離子濃度測(cè)量?jī)x接上電源,并開啟電源。
② 選擇硝酸根離子濃度測(cè)量參數(shù)。
長(zhǎng)按儀器[MODE]鍵,至顯示屏出現(xiàn)P1。用[↑]選擇NO3-離子參數(shù)。然后,按[ENTER]轉(zhuǎn)入測(cè)量狀態(tài)。
③ 選擇并設(shè)置校準(zhǔn)溶液的參數(shù)。
長(zhǎng)按儀器[MODE]鍵,至顯示屏出現(xiàn)P1。然后,短按儀器[MODE]鍵,至顯示屏出現(xiàn)P3、0.00、C1。將選擇的低濃度值的數(shù)據(jù)按[↑](加值)、[↓](減值)、[ENTER](移位)輸入儀器,修改后,按[ENTER]進(jìn)入C2設(shè)置,將選擇的高濃度值的數(shù)據(jù)按[↑]、[↓]、[ENTER]輸入儀器,修改后,按[ENTER]進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。(具體操作見儀器說明書)
2、儀器校準(zhǔn):
① 將浸泡的硝酸根離子選擇性電極用去離子水洗凈,用濾紙吸干。
② 取二只50ml燒杯倒入己加入TISAB溶液的標(biāo)準(zhǔn)溶液(不少于燒杯的三分之二),并加入攪拌珠。
③ 取低濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于攪拌器上,低速攪拌溶液,將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液,等儀器顯示值穩(wěn)定后,按[CAL]鍵,屏上出現(xiàn)C1、“CAL”閃動(dòng),見屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉,再按[CAL]鍵,屏上出現(xiàn)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)、并閃動(dòng),至出現(xiàn)END。之后屏上出現(xiàn)C2。
④ 接著取出電極,用濾紙吸干。取高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于攪拌器上,低速攪拌溶液,將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液,等儀器顯示值穩(wěn)定后,見屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉,再按[CAL]鍵,屏上出現(xiàn)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)、并閃動(dòng),至出現(xiàn)END。儀器自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
⑤ 校準(zhǔn)完成后,將電極浸入去離子水中清洗至儀器顯示高于5.00,或濃度值低于10-5
mol/L,吸干。
3、樣品測(cè)量:
取二只50ml燒杯倒入注入己加入TISAB溶液的樣品溶液,并加入攪拌珠。
取樣品溶液的燒杯置于攪拌器上,低速攪拌溶液,將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液,等儀器顯示值穩(wěn)定后(屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉),讀取屏上顯示值。然后,將一對(duì)電極浸入去離子水中清洗,吸干。
取另一個(gè)注入樣品的燒杯置于攪拌器上,低速攪拌溶液,將洗凈、干燥的一對(duì)電極浸入溶液,等儀器顯示值穩(wěn)定后(屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的笑臉),讀取屏上顯示值。需要讀取mol/L、mg/L或ppm等單位,可按[UNIT]鍵。
二次測(cè)量平均值經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,為樣品的硝酸根含量。
測(cè)量完畢,將一對(duì)電極浸入去離子水中清洗,吸干,存放。儀器的電源關(guān)閉。
四、注意事項(xiàng):
1、根據(jù)測(cè)量的硝酸根離子濃度選擇合適的校準(zhǔn)溶液,一般選擇相差二個(gè)級(jí)差的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。對(duì)于測(cè)量低濃度的硝酸根離子或進(jìn)行準(zhǔn)確度高的測(cè)量,建議選擇相差一個(gè)級(jí)差的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。被測(cè)樣品的濃度應(yīng)該在校準(zhǔn)溶液濃度之間。下表供參考:
離子濃度,mg/L | 標(biāo)準(zhǔn)溶液,mmol/L | 標(biāo)準(zhǔn)溶液,pNO3 |
0.62 ~ 6.2 | 1×10-2 | 5.00 |
1×10-1 | 4.00 | |
6.2 ~ 62 | 1×10-1 | 4.00 |
1 | 3.00 |
2、為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確度,建議在*次測(cè)量樣品后,再重復(fù)校準(zhǔn)一次??赡軜悠啡芤褐写嬖诟蓴_離子,影響電位的測(cè)量,給出錯(cuò)誤的結(jié)果。重復(fù)校準(zhǔn)可以將干擾離子作為本底消除,獲得正確的測(cè)量結(jié)果。
3、低濃度的校準(zhǔn)溶液,必須隨用隨配。
4、對(duì)氟離子選擇電極有干擾的離子:10-3mol/LNOx時(shí),大允許含量:10-7mol/L
ClO4-、10-5mol/LI-、10-4mol/LClO3-、6×10-4mol/LBr-、4×10-3mol/LHS-,CN-、2×10-3
mol/LNO2-、4×10-2mol/LHCO3-,Cl-、10-1mol/LOAC-。需要選擇適當(dāng)?shù)?font face="Arial">TISAB,來絡(luò)合、隱蔽干擾離子、提供相同的離子強(qiáng)度和調(diào)節(jié)溶液的pH值至適當(dāng)?shù)姆秶?/font>
5、測(cè)量工作結(jié)束,應(yīng)將硝酸根離子選擇性電極洗凈、吸干,存放。長(zhǎng)期不用時(shí),將電極敏感膜頭取下,吸干溶液,存放。
附錄:
標(biāo)定
準(zhǔn)確移取30.00ml0.1mol/L硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液,注入到強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂中,以(4~5)ml/min流量進(jìn)行交換,交換液收集于錐形瓶中,用水分次洗滌樹脂至溶液呈中性。收集交換液和洗滌液,加2滴甲基紅指示劑(1g/L),用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(NaOH)=0.0500mol/L]滴定至溶液呈黃色,同時(shí)做空白試驗(yàn)。硝酸根溶液的質(zhì)量濃度按下式計(jì)算:
ρ(NO3-)=[c1(V1-V2)×62.0049×1000]/V
式中 ρ(NO3-)__ 硝酸根溶液的質(zhì)量濃度,mg/L;
c1 __ 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
V1 __ 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,ml;
V2 __ 空白試驗(yàn)氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,ml;
V __ 硝酸根溶液的體積,ml;
62.0049 __ 硝酸根的摩爾質(zhì)量[M(NO3-)],g/mol。