鹽酸萘乙二胺分光光度法測(cè)定大氣中二氧化氮的濃度

彭 雷

（黑龍江省化工研究院，黑龍江 哈爾濱 150078）

大氣中的氮氧化物主要是NO和NO2。在測(cè)定NO2濃度時(shí)，NO2被吸收液吸收后，生成亞硝酸和硝酸，其中亞硝酸與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)，再與鹽酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰紅色偶氮染料，據(jù)其顏色深淺，在540nm波長下測(cè)量吸光度，進(jìn)行測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

多孔玻板吸收管；DDY-1.5大氣采樣器（流量范圍0.1～3L·min-1鹽城鑫寶科技有限公司、建湖縣興宇分析儀器廠）；10mL具塞比色管；7230分光光度計(jì)（上海分析儀器廠）。

吸收液：稱取5.0g對(duì)氨基苯磺酸，置于1000mL容量瓶中，加入50mL HAc（優(yōu)級(jí)純）和900mL水的混合溶液，蓋塞振搖使其完全溶解，繼之加入0.050g鹽酸萘乙二胺，溶解后，用水稀釋至標(biāo)線，此為吸收原液，置于棕色瓶中于冰箱內(nèi)保存，可穩(wěn)定1個(gè)月。保存時(shí)應(yīng)密封瓶口，防止空氣與吸收液接觸。臨用前，按4份吸收原液與1份水的比例混合配成采樣用吸收液。吸收液在使用過程中應(yīng)避免日光直接照射。

氧化氮標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.1500g粒狀NaNO2，預(yù)先在烘箱內(nèi)于105℃干燥2h，并在干燥器內(nèi)放置24h以上，優(yōu)級(jí)純），溶解于水，定量轉(zhuǎn)移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此溶液為0.10mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)貯備液。貯于棕色瓶內(nèi)，置于冰箱內(nèi)保存，可穩(wěn)定1個(gè)月。臨用前，吸取貯備液5.00mL于100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此溶液為5.0μg·mL-1氧化氮標(biāo)準(zhǔn)溶液。

實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。

1.2 樣品的采集、運(yùn)輸和保存

在采樣點(diǎn)，用兩只裝有5.0mL吸收液的多孔玻板吸收管平行放置，一只與大氣采樣器相連接，以0.5L·min-1的流量采集空氣樣品，直到吸收液呈現(xiàn)淡紅色為止，記下采樣時(shí)間。另一只除不連接采樣器采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對(duì)照。

采樣后，立即封閉吸收管進(jìn)出氣口，置于清潔的容器內(nèi)保存，帶回實(shí)驗(yàn)室。樣品盡量在當(dāng)天測(cè)定。在采樣的同時(shí)，應(yīng)測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)的溫度和大氣壓，并做好記錄。

1.3 測(cè)定步驟

1.3.1 樣品處理 用采過樣的吸收管中的吸收液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次，放置15min，供測(cè)定。若樣品溶液中待測(cè)物的濃度超過測(cè)定范圍，可用吸收液稀釋后測(cè)定，計(jì)算時(shí)乘以稀釋倍數(shù)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取6只具塞比色管，分別加入 0.00、0.10、0.20、0.30、0.50、0.70mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液，各加水至1.0mL，加入4.0mL吸收液，配成0.00、0.50、1.00、1.50、2.50、3.50μg氧化氮標(biāo)準(zhǔn)系列。將各標(biāo)準(zhǔn)管搖勻后，避開陽光直射放置15min，在540nm波長處，用1cm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度。每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定3次，以吸光度均值為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液中氧化氮含量（μg）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。見圖1。

圖1 二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve

1.3.3 樣品的測(cè)定 將樣品溶液移入1cm比色皿中，按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法和操作條件測(cè)定空白對(duì)照溶液和樣品溶液的吸光度。若樣品溶液的吸光度超過標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定上限，可用吸收液稀釋后再測(cè)定吸光度，計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)乘以稀釋倍數(shù)。樣品的吸光度減去空白對(duì)照的吸光度后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得氧化氮的含量（μg）。

2 結(jié)果與討論

2.1 多孔玻板吸收管對(duì)采樣結(jié)果的影響

分別選取裝有5mL吸收液的棕色吸收管和白色吸收管，在日光下放置1h（與采樣情況盡可能相似），并按一定時(shí)間間隔測(cè)其的吸光度，結(jié)果見表1。

表1 棕色和白色吸收管放置時(shí)間間隔吸光度Tab.1 Brown and white absorption tube placed absorbance interval

由表1可知，棕色吸收管在日光下采樣，結(jié)果尚能滿足采樣誤差要求，故在一般采樣中要選擇棕色吸收管。

2.2 放置時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

在室溫下，取6個(gè)棕色吸收管，分別加入5mL一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，室內(nèi)避光放置，在8h內(nèi)間隔測(cè)定它們的吸光度值，結(jié)果見表2。

表2 棕色吸收管室內(nèi)放置時(shí)間間隔吸光度Tab.2 Brown absorbers absorbance indoor exposure time interval

由表2可知，采樣后30min內(nèi)在室內(nèi)避光保存對(duì)結(jié)果影響不大，但隨著時(shí)間增加，濃度一直減小，誤差逐漸增大，因此，采得樣品如無其它合適保存方法，超過30min最好廢棄重新采樣。

如果采回的樣品在30min內(nèi)不能完成分析任務(wù)，最好將樣品放置在冰箱內(nèi)，取6個(gè)棕色吸收管，同上加入5mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，在72h內(nèi)間隔測(cè)定它們的吸光度值，結(jié)果見表3。

表3 棕色吸收管冰箱內(nèi)放置時(shí)間間隔吸光度Tab.3 Brown absorption tube placed inside the refrigerator absorbance interval

由表3可知，吸收液在冰箱中放置，24h內(nèi)沒有明顯變化，因此，盡可能在24h內(nèi)完成分析。

3 結(jié)論

本方法由于采樣、顯色同時(shí)進(jìn)行，具有分析簡便，顯色穩(wěn)定，準(zhǔn)確度和靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)，并且費(fèi)用低，測(cè)定快速，應(yīng)用比較廣泛。該方法比較成熟，線性很好，因而只要操作正確，數(shù)據(jù)相當(dāng)穩(wěn)定。

［1］職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ/T160.29-2004［S］.

［2］奚旦立，孫裕生，劉秀英.環(huán)境監(jiān)測(cè)［M］.高等教育出版社，1995.

［3］魏復(fù)盛，等.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法［M］.中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003.