硫酸銨溶液中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的測定

楊 川，李喬麗，李文強

(亞太環(huán)保股份有限公司，新華制藥（壽光）有限公司，山東 壽光 262724)

大量的硝酸鹽和亞硝酸的存在，可能影響硫酸銨晶體的生長、晶體的性狀及純度等，因此有必要測定硫酸銨溶液中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的含量，進而模擬工程溶液進行實驗，獲取相關數(shù)據(jù)，為工程設計和工程應用提供一定的依據(jù)。

硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的測定方法很多。測定硝酸鹽氮的常用方法有酚二磺酸比色法[1]、鎘柱還原法[2]、戴氏合金還原法[3]、離子色譜法[4]、離子選擇性電極法[5]、紫外分光光度法[6]、氣相分子吸收光譜法[7]等。測定亞硝酸鹽氮的方法有鹽酸萘乙二胺比色法[8]、離子色譜法、催化分光光度法[9]等。同時測定硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的方法也有報道[10-12]?；谖墨I報道，本文用紫外分光光度法直接測定硫酸銨溶液中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的含量，方法的重現(xiàn)性、準確性均較好，具有簡單、毒性小、無二次污染等特點，可用于工程項目的現(xiàn)場測定。

1 儀器和試劑

1.1 儀器

TU-1810紫外可見分光光度計。

1.2 樣品

樣品分別來自云南大維制焦有限公司熱電分廠3×75t·h-1煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)（簡稱云維）、馳宏鋅鍺股份有限公司煙氣脫硫系統(tǒng)（簡稱馳宏）、云銅股份有限公司煙氣脫硫系統(tǒng)（簡稱云銅）的硫酸銨溶液。

1.3 試劑

氫氧化鋁懸浮液：125g硫酸鋁鉀或硫酸鋁銨溶解于1000mL水中，加熱至60℃，不斷攪拌下，徐徐加入55mL濃氨水，放置約1h后，移入1000mL量筒中，用水反復洗滌沉淀，至溶液中不含亞硝酸鹽為止。澄清后棄去上清液，保留稠的懸浮物并加100mL水，使用前充分震蕩均勻。

硝酸鹽氮標準貯備溶液：優(yōu)級純硝酸鉀經(jīng)110℃烘干2h置于干燥器中冷卻后，稱取0.7221g溶于少量超純水中，用水稀釋至500mL混勻，貯于500mL棕色試劑瓶中于冰箱內(nèi)保存。此溶液1.00mL含硝酸鹽氮0.200mg，有效期為半年。

硝酸鹽氮標準使用液：準確吸取0.200mg·mL-1硝酸鹽氮標準溶液12.50mL于100mL容量瓶中，用超純水定容至刻度。稀釋的硝酸鹽氮標準溶液濃度為 25μg·mL-1。

亞硝酸鹽氮標準儲備液：稱取已在105℃至少干燥2h的亞硝酸鈉1.232g溶于250 mL水中，移至1000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，加1mL三氯甲烷作保護劑。搖勻，貯于棕色玻璃瓶中(可穩(wěn)定1個月)。此溶液每mL含0.25mg亞硝酸鹽氮。

亞硝酸鹽氮標準使用液：準確吸取0.250mg·mL-1亞硝酸鹽氮標準溶液10.00mL于100mL容量瓶中，用超純水定容至刻度。稀釋的亞硝酸鹽氮標準使用液濃度為25μg·mL-1。

Zn-Cu粒，2mol·L-1鹽酸 (ρ=1.42g·mL-1)，0.8%氨基磺酸溶液避光保存于冰箱中。

2 測定方法

從文獻資料可知，以氮計的等濃度的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，在紫外光區(qū)波長219nm處的吸光值差值最大為0.004，在儀器允許的誤差范圍之內(nèi)，可以認為其吸光值基本相等。因此，本實驗中，在219nm波長處測定1份試樣的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的總含量，另1份則加入0.8%氨基磺酸溶液，以去除亞硝酸鹽氮的干擾，再在此波長下測定硝酸鹽氮的含量。用總量減去硝酸鹽氮的含量，即可得到樣品中亞硝酸鹽氮的含量。

3 結果與討論

3.1 樣品預處理

由于脫硫脫硝后的硫酸銨溶液中含有大量的NH4+、SO42-、Fe3+、Cl-、硫代硫酸鹽及其他金屬離子，因此需對樣品進行前處理。量取200mL待測樣，攪拌條件下滴加氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH為7，再加入一定量的Al(OH)3懸浮液，待絮凝膠團下沉后，傾出清液至比色管中。

3.2 樣品測定

3.2.1 空白樣的制備

根據(jù)含量情況，吸取一定量的樣品于50mL容量瓶中，加入2mol·L-1鹽酸2.5mL和數(shù)顆Zn-Cu粒，反應4～6h后過濾。濾液中加入0.8%氨基磺酸溶液3.1mL，并以純水定容至刻度，以此作為空白液，稱為甲液。

3.2.2 樣品中硝酸鹽氮含量的測定

吸取與空白樣相等的樣品于50mL容量瓶中，加入0.8%氨基磺酸溶液3.1mL，以去除亞硝酸鹽的干擾，再定容至50mL，以甲液為空白樣，在219nm測定其吸光度值。將吸光度值帶入硝酸鹽氮標準曲線，即可得到樣品中硝酸鹽氮的含量。測試結果見表1。

3.2.3 樣品中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮總含量的測定

吸取等量的樣品于50mL容量瓶中，定容至刻度，以甲液為空白樣，在219nm波長處測定其共同吸光度，通過硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮混合液標準曲線，即可求得樣品中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的總氮含量。用總氮含量減去硝酸鹽氮含量，即可得到亞硝酸鹽氮含量。測試結果見表1。

表1 云維、馳宏、云銅硫酸銨溶液中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的測定結果

3.3 標準曲線的繪制

3.3.1 硝酸鹽氮標準曲線的繪制

取 50mL 容量瓶 9個，分別加入 0、0.25、0.10、0.20、0、50、1.00、2.00、4.00、6.00mL 硝 酸 鹽 氮 標 準使用液(25μg·mL-1)，加水稀釋至標線，混勻。標準系列溶液的硝酸鹽氮濃度分別為0、0.125、0.05、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00μg·mL-1，在 219nm波長處測定其吸光度，繪制標準曲線(圖1)。線性方程為：C=-0.237+3.660A，相關系數(shù)r=1.0000。

圖1 硝酸鹽氮的標準曲線

3.3.2 硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮混合標準曲線

硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮標準使用液(25μg·mL-1)按1∶1混合后，取9個 50mL容量瓶，分 別 加 入 0、0.25、0.10、0.20、0、50、1.00、2.00、4.00、6.00mL 硝酸鹽氮標準使用液 (25μg·mL-1)，加水稀釋至標線，混勻。標準系列溶液的硝酸鹽氮濃度分別為 0、0.125、0.05、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00μg·mL-1，在 219nm 波長處測定其吸光度，繪制混合液標準曲線(圖2)。線性方程為C=-0.237+3.382A，相關系數(shù)r=1.0000。

圖2 硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮混合液的標準曲線

表2 方法精密度的實驗結果

表3 方法準確度的實驗結果

3.4 精密度和準確度

取一定體積的測試樣品，分成3份進行準確度和精密度實驗。1份加硝酸鹽氮標準液1mL，1份加入硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮按1∶1混合后的標準液1mL，其他方法同上，實驗結果見表2、表3。由實驗結果可知，測定5次的RSD%值均小于5%，在允許的誤差范圍之內(nèi)，加標回收率均大于95%，精密度和準確度的結果令人滿意。此方法可用于成分復雜的硫酸銨溶液中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的含量測定。

4 結論

以上實驗結果表明，在排除溶液中的離子干擾的情況下，直接用紫外可見分光光度法測定硫酸銨溶液中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的含量，測定5次的RSD＜5%，加標回收率為95%～99.5%，結果令人滿意。方法具有簡單快速、檢測成本低、毒性小、無二次污染等特點。