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定氮儀測定廢水氮元素含量的步驟分析
點擊次數(shù):638 發(fā)布時間:2013-1-8
氨氮(NH3N)以游離氨(NH3)或銨鹽(NH4+)形式存在于水中,兩者的組成取決于水中的溫度和pH值。測定工業(yè)廢水中的NH3N,實驗室一般是用全量蒸餾裝置或半微量蒸餾裝置將廢水中的氨分離、吸收、定容,然后再進行滴定或比色,第1種方法準確性及重現(xiàn)性雖然好,但操作費時;第2種方法具有快速方便的特點,但對含NH3N高的廢水,測定精密度稍差,2種方法均比較麻煩和費時。NC2型快速定氮儀是筆者研制的一種集加熱、抽氣、吸收、滴定于一體的定氮裝置,它不用水冷凝,能連續(xù)進行樣品測定而不需要更換器皿,整個測定過程約20 min,測定精密度高。應(yīng)用這套快速定氮儀測定含NH3N較高的工業(yè)廢水,尤其是合成氨等肥料工業(yè)廢水,具有快速、準確、節(jié)省試劑等優(yōu)點,其zui低檢測限為0.1mg/L,*可以滿足工業(yè)廢水中NH3N的監(jiān)測精度的要求?,F(xiàn)將其分析方法介紹如下。
1 方法原理
樣品在濃堿的作用下蒸餾,放出氨氮,用過量的硼酸吸收,借助混合指示劑,用鹽酸標準溶液滴定。主要反應(yīng)式:
蒸餾:?。∟H4)2SO4+2NaOH 2NH3↑+2H2O+Na2SO4
吸收: 4H3BO3+NH3NH4HB4O7+5H2O
滴定: NH4HB4O7+HCl+5H2O NH4Cl+4H3BO3
2 儀器與試劑
NC2型快速定氮裝置(見圖1)由反應(yīng)部分、吸收滴定部分組成。鹽酸標準溶液:0.025 mol/L;混合指示劑:稱取溴甲酚綠0.5 g和甲基紅0.1 g溶于100 ml乙醇中,用氫氧化鈉溶液(約0.1 mol/L)和鹽酸溶液(約0.1 mol/L)調(diào)至紫紅色(pH約為4.5);中性硼酸溶液:質(zhì)量濃度為20 g/L,加入混合指示劑,用上述氫氧化鈉和鹽酸溶液調(diào)至紫紅色。
3 分析步驟
(1) 吸取樣品100 ml于250 ml燒杯中,滴加1+1硫酸至酸性(用定氮指示劑檢查,呈紫紅色)且過量1 ml,于電爐上加熱蒸發(fā)至約10 ml,取下冷卻,留作待測溶液(如果廢水NH3N含量大于2.0 mg/L,則直接取樣10 ml作為待測液)。
(2) 水蒸氣發(fā)生瓶2裝入2/3容積的酸性水(加入混合指示劑數(shù)滴,用硫酸調(diào)至紅色)用電爐加熱煮沸,然后在電爐上蓋上耐火板,保持水溫90℃左右。打開夾子5,關(guān)閉活塞3,在抽氣情況下,往滴管11加入鹽酸標準溶液,對準零位。往吸收瓶10中加入約50 ml中性硼酸吸收液。將待測液(視含NH3N而定,可直接取廢水樣)由小玻杯7流入反應(yīng)室6,用少量水沖洗玻杯。裝上棒狀玻塞,將10 ml質(zhì)量濃度為400 g/L的氫氧化鈉倒入小玻杯,拉動玻塞讓氫氧化鈉溶液慢慢流入反應(yīng)室內(nèi),快流完時迅速裝上玻塞,在玻杯中放入水,經(jīng)常檢查是否漏氣(放入氫氧化鈉溶液后,反應(yīng)液中應(yīng)有過量堿,否則需補加)。吸收瓶內(nèi)硼酸吸收液吸收氨后,指示劑變藍綠色,且溫度升高,必須不斷隨時用鹽酸標準溶液滴定,維持溶液呈中性(指示劑維持原來的紫紅色),直至吸收液維持紫紅色不變?yōu)榻K點,記下鹽酸標準溶液消耗的體積。打開活塞3,關(guān)閉夾子5,打開夾子9,拉開小玻杯上的玻塞,抽出反應(yīng)室中廢液,并分3~4次用水沖洗反應(yīng)室,抽掉沖洗水。關(guān)上夾子9,打開夾子5,開通活塞14,用廢液抽出管將吸收滴定瓶中廢液抽出排掉。同時做空白試驗。
4 分析結(jié)果
m(NH3N)=(A-B)×N×14×1 000V mg/L式中 14——氮的摩爾質(zhì)量,g/mol;
N——鹽酸標準溶液濃度,mol/L;
A——消耗的鹽酸標準溶液量,ml;
B——空白消耗的鹽酸標準溶液量,ml;
V——水樣體積,ml。