2023學(xué)年完整公開(kāi)課版硝酸鹽測(cè)定

王虎副教授硝酸鹽測(cè)定教學(xué)目標(biāo)1.能力目標(biāo)（1）能規(guī)范完成硝酸鹽水樣的采集、保存和運(yùn)輸；（2）能完成紫外分光光度法測(cè)定水樣硝酸鹽操作；（3）能夠正確處理數(shù)據(jù)、表達(dá)結(jié)果和編寫水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告；（4）能在檢測(cè)過(guò)程中采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施。2.知識(shí)目標(biāo)（1）紫外分光光度法測(cè)定水中硝酸鹽氮的原理、關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng)；（2）硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置，比色皿的選擇與校準(zhǔn)；（3）硝酸鹽水樣預(yù)處理方法；（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及結(jié)果計(jì)算；（5）檢測(cè)過(guò)程質(zhì)量控制。教學(xué)目標(biāo)3.素質(zhì)目標(biāo)（1）培養(yǎng)整潔、有序、安全、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；（2）培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍的工作態(tài)度；（3）提高自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。教學(xué)內(nèi)容水中硝酸鹽測(cè)定方法1紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2紫外分光光度法測(cè)定硝酸關(guān)鹽關(guān)鍵技術(shù)3注意事項(xiàng)與思考題41.水中硝酸鹽測(cè)定方法硝酸鹽氮（NO3--N）是有氧環(huán)境中最穩(wěn)定的含氮化合物，也是含氮有機(jī)物無(wú)機(jī)化作用的最終產(chǎn)物。清潔地表水中含量很低，受污染的地表水和地下水中均含量較高。人類大量攝入硝酸鹽會(huì)引發(fā)疾病。水中硝酸鹽的測(cè)定方法主要有：酚二磺酸分光光度法、紫外分光光度法、離子色譜法和離子選擇電極法等。1.1酚二磺酸分光光度法（1）原理：硝酸鹽在無(wú)水存在情況下與酚二磺酸反應(yīng)，生成硝基二磺酸酚，于堿性溶液中又生成黃色的硝基酚二磺酸三鉀鹽，于410nm處測(cè)其吸光度，并與標(biāo)準(zhǔn)溶液比色定量。（2）適用對(duì)象：飲用水、地下水和清潔地面水硝酸鹽測(cè)定。（3）檢測(cè)限：0.02~2.0mg/L。（4）顯色反應(yīng)：1.2紫外分光光度法（1）原理：硝酸根離子對(duì)220nm波長(zhǎng)光有特征吸收；溶解性有機(jī)物在220nm和275nm處均有吸收，且實(shí)踐證明溶解性有機(jī)質(zhì)在220nm處的吸光度為是275nm吸光度的2倍。因而，根據(jù)水樣的校正吸光度A校正（A校正=A220-

2A275）與硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液的A校正值可比較定量。（2）檢出限：0.08~4mg/L。（3）適用對(duì)象：清潔地表水和輕污染地下水硝酸鹽含量測(cè)定。主要內(nèi)容紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2水中硝酸鹽測(cè)定方法1紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽關(guān)鍵技術(shù)3注意事項(xiàng)與思考題42.紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2.1儀器準(zhǔn)備（1）雙波長(zhǎng)紫外分光光度計(jì);（2)10mm石英比色皿;（3）比色管或容量瓶。2.2試劑準(zhǔn)備（1）無(wú)氨水：

①向水中加入硫酸至pH＜2，使水中各種形態(tài)的氨（或胺）均轉(zhuǎn)變?yōu)椴粨]發(fā)的鹽類，蒸餾收集餾出液即得；注意避免實(shí)驗(yàn)室空氣中氨對(duì)純水的污染。

②可用新制備的超純水代替。2.2試劑準(zhǔn)備（2）硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液（C＝100mg／L）：①硝酸鉀(KNO3)在105～110℃烘箱中干燥3h，于干燥器中冷卻；②稱取烘干冷卻的硝酸鉀0.7218g，溶于無(wú)氨水水中，移至1000mL容量瓶中，用無(wú)氨水稀釋至標(biāo)線；③在0～10℃暗處保存，或加入1～2mL三氯甲烷保存，可穩(wěn)定6個(gè)月。（3）硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液（C＝10mg／L）：將貯備液用無(wú)氨水稀釋10倍即得，最好現(xiàn)用現(xiàn)配。主要內(nèi)容紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽關(guān)鍵技術(shù)3水中硝酸鹽測(cè)定方法1紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2注意事項(xiàng)與思考題43.紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽關(guān)鍵技術(shù)3.1硝酸鹽水樣的采集與保存（1）水樣采集后立即放入冰箱中，或在低于4℃條件下保存，但保存期不得超過(guò)24h。（2）水樣采集后如需放置時(shí)間較長(zhǎng)，可在1000mL水樣中加入約0.5mL濃硫酸酸化，使水樣pH小于2，并盡快測(cè)定。（3）樣品應(yīng)貯存在玻璃瓶中。3.2測(cè)定步驟（1）預(yù)處理：取實(shí)驗(yàn)樣品用氫氧化鈉溶液或硫酸溶液調(diào)節(jié)pH至5～9從而制得試樣。（2）定量取樣：用無(wú)分度吸管取10.00mL試樣置于比色管中，如果總氮含量超過(guò)100μg時(shí)，可減少取樣量并加無(wú)氨水稀釋至10.00mL。（3）空白試驗(yàn)：用10.00mL無(wú)氨水代替試樣，按與試樣測(cè)定完全相同的步驟進(jìn)行平行操作。3.2測(cè)定步驟（4）標(biāo)準(zhǔn)系列配制：用分度吸管向一組(10支)比色管中，分別加入硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.0，0.10，0.30，0.50，0.70，1.00，3.00，5.00，7.00，10.00mL；加水稀釋至10.00mL。（5）吸光度測(cè)定：（5）吸光度測(cè)定：①標(biāo)準(zhǔn)系列吸光度測(cè)定：直接移取部分溶液至10mm，石英比色皿中，在紫外分光光度計(jì)上，以無(wú)氨水作參比，分別在波長(zhǎng)為220與275nm處測(cè)定吸光度。②水樣吸光度測(cè)定：水樣不含懸浮物則吸光度測(cè)定同標(biāo)準(zhǔn)系列；試樣含懸浮物則先靜置澄清后，移取上清液到石英比色皿中進(jìn)行測(cè)定。3.3結(jié)果計(jì)算（1）吸光度校正：A＝A220-2A275

式中：

A校——校正吸光度；

A220——標(biāo)準(zhǔn)溶液在220nm波長(zhǎng)的吸光度；

A275——標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度。（2）校準(zhǔn)曲線繪制：按A校與相應(yīng)的NO3-N含量(微克)繪制校準(zhǔn)曲線。（3）水樣硝酸鹽氮含量計(jì)算：

水中硝酸鹽氮的質(zhì)量濃度計(jì)算公式：CN=m/V

式中：CN——水樣硝酸鹽含量，mg/L；m——試樣測(cè)出含氮量，μg；

V——測(cè)定用試樣體積，mL。3.5UV2300紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)操作（1）開(kāi)機(jī)器前的檢查：①檢查主機(jī)各按鈕是否處于關(guān)閉狀態(tài)。②各附件連接是否完好。3.5UV2300紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)操作（2）開(kāi)機(jī)：①打開(kāi)主機(jī)及電腦。

②打開(kāi)軟件按聯(lián)機(jī)按鈕，預(yù)熱15~30分鐘。3.5UV2300紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)操作（3）儀器調(diào)試：

①按定量測(cè)量按鈕；②按設(shè)置按鈕設(shè)置【定量測(cè)量】中的波長(zhǎng)數(shù)及波長(zhǎng)

設(shè)置標(biāo)樣數(shù)、樣品數(shù)、【繪圖】中X、Y軸的最大和最小值

按確定按鈕；③放入空白溶液

按【空白】按鈕

按【自動(dòng)校零】按鈕

取出空白溶液。3.5UV2300紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)操作（4）上機(jī)測(cè)量：①按照濃度大小的順序依次放入標(biāo)準(zhǔn)溶液，蓋上比色池蓋，進(jìn)行標(biāo)樣測(cè)量；②放入待測(cè)溶液，蓋上比色池蓋，進(jìn)行樣品測(cè)量。③按結(jié)束按鈕并保存數(shù)據(jù)。3.5UV2300紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)操作（5）關(guān)機(jī)：①關(guān)閉軟件和電腦，關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)；②清潔分光光度計(jì)表面和樣品室。主要內(nèi)容注意事項(xiàng)及思考題4紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備2紫外分光光度法測(cè)定硝酸鹽關(guān)鍵技術(shù)3水中硝酸鹽測(cè)定方法14.1注意事項(xiàng)（1）當(dāng)水樣含有有機(jī)物、且硝酸鹽含量較高時(shí)，水樣必須先進(jìn)行稀釋等預(yù)處理后再測(cè)定；（2）當(dāng)水樣中存在六價(jià)鉻時(shí)，應(yīng)先加入氫氧化鋁絮凝劑靜置0.5h以上，再取上清液測(cè)定；（3）用大孔