导数—比导数紫外分光光度法同时测定水样中硝酸根和亚硝酸根的含量

【摘要】：NO_2~-和NO_3~-广泛存在于土壤、水、食品中,NO_2~-是致癌物N-亚硝胺的重要前体,而NO_3~-含量过高可能使儿童血液中变性血红蛋白增加,因此,二者含量的测定是环境监测的重要项目之一。 目前,对共存的多组分不经分离,直接进行分光光度测定的方法很多,主要是结合化学计量学并借助导数输出等方式,如双波长法、多元线性回归(MLR)、偏最小二乘法(PLS)、流动注射pH梯度技术、导数法、比光谱导数法等。但这些研究基本上仍停留在一阶比值导数上面,没有涉及二阶的比值导数,导数-比导数法的提出解决了这一难题。 本文利用导数-比导数法的原理,建立了同时测定水样中NO_2~-和NO_3~-的数学模型。NO_3~-和NO_2~-的最大吸收波长分别在200nm,210nm处。实验表明,当pH5或pH8时,NO_2~-和NO_3~-的最大紫外吸收波长发生了偏移,因此,同时测定NO_2~-和NO_3~-的酸度控制为pH 5～8。对不同导数间隔因子5、10、20nm下,进行了NO_2~-和NO_3~-导数-比导数光谱的测定,得出在导数间隔因子为10nm时,二者在波长195～230nm有比较适宜的吸收值,再结合NO_2~-和NO_3~-分别在210和200nm波长处有最大吸收的特点,确定测定波长为200nm,210nm,220nm。 当NO_2~-/NO_3~-=50～1/50(摩尔比),NO_2~-(或NO_3~-)的浓度为0.2mg/L时,其最大相对误差为20%,即二者可测量的最大浓度比可达到50倍。测定NO_3~-的线性范围为0～10mg/L,线性回归方程A′=-0.2657C-0.0207,相关系数R2=0.9998。NO_2~-的线性范围为0～13mg/L,线性回归方程为A′=0.1689C-0.0154,相关系数R2=0.9996。检出限分别为NO_3~-0.005mg/L,NO_2~-为0.017mg/L。回收率分别为NO_3~-98～105%,NO_2~-95～103%。 当NO_2~-和NO_3~-的浓度均为2mg/L时,对水中常见离子如K~+,Na~+,Ca~(2+),Mg2+,SO_4~(2-),Cr~(3+),Al~(3+),Fe~(3+),Cu~(2+),Cl~-,I~-,NH_4~+,CO_3~(2-)和浊度等在测定波长范围内进行干扰实验,从吸收光谱图看出,K~+,Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+),SO_4~(2-),Cr~(3+),Al~(3+)等(浓度均为200mg/L)在测定范围内无紫外吸收,不干扰NO_2~-和NO_3~-的测定,而Fe~(3+),Cu~(2+),I~-,Cl~-,NH_4~+,CO_3~(2-)和浊度对NO_2~-和NO_3~-的测定有一定干扰,这些干扰物的最大容许量分别为:NH_4~+(100 mg/L)、Cl~-(60 mg/L)、Cu~(2+)(10 mg/L)、CO_3~(2-)(10mg/L)、Fe~(3+)(2mg/L)、I~-(2mg/L)、浊度(30度)。并对北京北小河污水处理厂