基于比色法和離子色譜法測量水中亞硝酸鹽氮的實驗研究

摘要：水中亞硝酸鹽的測量在食品衛(wèi)生等領域應用廣泛，事關人們的身體健康。文章選擇比色法和離子色譜法對水中亞硝酸鹽氮進行測量，對兩種檢測方法的應用進行了實踐，對于檢測技術人員提高實驗室檢測能力具有積極的作用。

關鍵詞：亞硝酸鹽；比色法；離子色譜法

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）17-0009-03

1 概述

亞硝酸鹽現(xiàn)已被公認為我們?nèi)粘Ｉ铒嬎械囊豁椫饕廴疚镏笜?，該指標一定程度上反映了水中受到含氮類有機物污染的程度，廣泛存在于水體、土壤和各類食品中。該物質(zhì)一旦進入人體后將會引發(fā)高鐵血紅蛋白癥，出現(xiàn)常見的組織缺氧癥狀，還可以與仲胺類物質(zhì)結合成致癌物質(zhì)，嚴重地影響和威脅人類的身體健康。基于亞硝酸鹽的危險性廣泛存在，國家衛(wèi)生標準已經(jīng)明確規(guī)定了亞硝酸鹽的含量限制。生活飲用水中NO2≤1.0mg/L，礦泉水中NO2≤0.005mg/L，純凈水中NO2≤0.002mg/L。因此，監(jiān)測檢測水中的亞硝酸鹽含量成了當前社會的重要研究課題之一。

近年來，關于研究報道的水中亞硝酸鹽的測定方法主要有重氮偶合分光光度法、催化分光光度法、間隔流動分析法、化學發(fā)光法等。王克太、陳興國等研究提出了催化動力學流動注射熒光光度法測定亞硝酸根的方法。該方法的檢測限為3.5μg/L，線性范圍8.0～100.0μg/L，分析頻率為65次/h。張雅燕、余傳冠探討利用離子色譜法來測定水中亞硝酸鹽氮中的質(zhì)量控制。方素珍、吳琴珠等改進了水中亞硝酸鹽的重氮偶合分光光度測定法。晏細元等研究了在酸性介質(zhì)中微量NO2加速空氣氧化碘離子顯色的指示反應及動力學條件，建立了動力學光度法測定地表水中亞硝酸鹽氮濃度的新方法。徐紫君研究發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽在稀磷酸介質(zhì)中，對溴酸鉀氧化食用色素胭脂紅有很強的催化作用，由此建立了測定亞硝酸鹽的新方法，線性范圍同在0.5～8.0μg/25mL，最大吸收波長510nm。牛建平根據(jù)在碘化物存在下的稀硝酸溶液中，亞硝酸根能對硫氰酸鐵（Ⅲ）紅色絡合物的褪色反應所具有的催化作用，采用固定時間法，于460nm波長處比色定量，并對含量范圍0.10～1.00μg/L進行了測定。在此線性范圍內(nèi)，樣品變異系數(shù)為3.6%～4.5%，回收率為97.0%～107.0%。馮楓等根據(jù)在酸性介質(zhì)中，亞硝酸鹽具有亞硝酸鹽氧化甲哌氯丙嗪的作用，采用固定時間法于525nm波長處比色定量，檢出限0.8μg/L，線性范圍0～70μg/L。曲慧采用溴酸鉀-甲基紅催化分光光度法測定水樣中的亞硝酸鹽，測定波長為518nm，經(jīng)過單因素實驗和正交實驗得出的最佳測定條件為：反應時間15min，H3PO4濃度1.5%，反應溫度80℃，甲基紅用量2.6mL，KBrO3用量4.5mL，線性范圍0.2～20μg/mL。本文在總結國內(nèi)的研究基礎上，結合比色法和離子色譜法對當?shù)刈匀粭l件下水中的亞硝酸鹽進行了測量實驗分析研究。

2 實例研究

本文將選擇比色法和離子色譜法對水中亞硝酸鹽進行測定。比色法具有操作簡單等優(yōu)點，被實驗室人員所應用。鹽酸α-萘胺比色法在pH值為2.0～2.5時，水中亞硝酸鹽跟對氨基苯磺酸反應生成重氮鹽，而當與鹽酸α-萘胺發(fā)生結合后便會生成紅色物質(zhì)，并且色度跟其含量成正比例關系。亞硝酸鹽還可以用離子色譜法測定。離子色譜是國內(nèi)外科研院所進行化學分析的主要儀器之一。由于其可操作性簡單、靈敏度高、誤差小等優(yōu)點而被研究人員廣泛應用于食品檢測、環(huán)境保護和生命科學等專業(yè)技術領域，該方法目前已成為國家行業(yè)某些項目特別是陰離子項目標準檢驗方法。

2.1 比色法

我們的實驗選擇的檢驗標準是GB/T8538-2008，進樣量控制在25uL，設備選擇離子色譜ICS-1100，保留時間為6.754min，NO2的峰高為0.023μS，峰面積為100%，樣品量為0.017mg/L。通過分析計算，保留時間、峰面積、峰高、樣品量和塔板數(shù)的平均值分別為7.078、0.037、0.207、0.169、41242，相對標準偏差分別為3.880%、359.543%、357.554%、359.543%、184.734%。

通過比色法測量水中亞硝酸鹽，實驗的測定條件：儀器名稱及型號：分析天平0.1mg，721分光光度計，測定波長：540nm；比色皿厚3cm；標準溶液濃度：165.0μg/mL，標準使用液濃度：0.330μg/mL。

通過擬合獲得曲線方程為y=15.7621A+0.06013，相關系數(shù)r：0.9997，線性關系擬合度非常的高。由此證明我們實驗的準確度較好。在重復條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不得超過算術平均值的10%。

2.2 離子色譜法

實驗設備：戴安1100型離子色譜儀，配有氫氧化鈉抑制性電導檢測器（戴安），變色龍工作站；分析天平（萬分之一）；Millipore（18.2MΩ/cm）純水儀。

試驗試劑：亞硝酸鹽標準儲備溶液（中國計量院標準物質(zhì)中心），在4℃條件下避光保存，在配制溶液時均使用超純水（18.2MΩ/cm），在文山市超市中隨機購買的瓶裝水。

2.3 試驗方法

水樣中待測的陰離子隨氫氧化鈉淋洗液進入離子交換系統(tǒng)中（由保護柱和分析柱組成），根據(jù)分離柱對不同離子的親和力不同進行分離，已分離的陰離子經(jīng)抑制器抑制后轉化成具有高電導率的強酸，而淋洗液則轉化成弱電導率的水，由電導檢測器測量各種離子組分的電導率，以保留時間定性、峰面積或峰高定量。色譜柱：IonpacAS19（4×250），保護柱AS19（4×250）；流動相：35mM氫氧化鈉淋洗液，流速為0.8mL/min；進樣量為25μL，柱溫為60℃。

2.4 樣品處理

樣品過0.45μm的水系微孔濾膜后直接進樣，進樣體積為25μL。樣品及加標樣品的色譜圖分別見圖1及表2、表3。線性范圍和精密度參考新《飲用天然礦泉水》規(guī)定的飲用水中亞硝酸鹽鹽的濃度應<20μg/L以及儀器的靈敏度，本文選配10～80μg/L濃度范圍內(nèi)的亞硝酸鹽標準溶液，用標準曲線法定量。在實驗選定的色譜條件下，亞硝酸根的濃度與峰面積具有良好的線性關系（詳見圖2），分析結果見表4。

圖1 樣品及加標樣品的色譜圖

圖2 工作曲線

圖2工作曲線隨機抽取一個樣品，分別平行進樣4次。結果表明樣品中亞硝酸鹽含量的相對標準偏差（RSD）為3.4%，精密度達到了分析的要求。

2.5 加標回收率

為了驗證檢測結果的準確性以及排除基體干擾的影響，對某品牌瓶裝礦泉水樣品進行了高中低三個濃度的加標回收試驗（20PPb、60PPb、80PPb），回收率在70.97%～98%之間。

3 結語

采用離子色譜儀測量水中亞硝酸鹽，樣品前處理簡單，準確性和精度高，可實現(xiàn)對水中亞硝酸鹽大規(guī)模的測定，且在檢測精密度和加標回收等方面達到了相關要求；而快檢儀器操作簡便，運行成本低，具有很好的實用價值。實驗研究結果證明：亞硝酸鹽在水中非常不穩(wěn)定，采集后必須馬上進行化驗分析，標準物質(zhì)為了減少誤差，必須現(xiàn)配，另外必須要注意所測器具的清潔，防止干擾物質(zhì)影響測定的精度。最后用比色法和離子色譜法對水中亞硝酸鹽進行了測量，特別是應用離子色譜法測定水中亞硝酸鹽氮，在整個試驗過程中信號穩(wěn)定、靈敏度較高。比色法測量的曲線模型的相關系數(shù)為0.9997，擬合度較好。

參考文獻

[1] 生活飲用水標準檢驗方法（GB/T5750）[S].

[2] 藏秀君，謝桂杰，程顯智.催化分光光度法測定水中微量亞硝酸鹽[J].勞動保護，2010，（1）：51-52.

[3] 方青松，林建清，張曉萍，等.水樣中NO2-N的間隔流動分析法[J].華僑大學學報，2008，29（1）：80-83.

[4] 吳婉娥，王天生，張澤洋.溴酸鉀-酸性鉻藍K化學發(fā)光法檢測水中微量NO2-[J].分析科學學報，2008，24（3）：327-330.

[5] 王克太，陳興國，胡之德.催化動力學流動注射熒光光度法測定微量亞硝酸根[J].分析試驗室，1997，16（1）：26-28.

[6] 張雅燕，余傳冠.離子色譜法測定水中亞硝酸鹽氮中的質(zhì)量控制[J].北方環(huán)境，2011，23（4）：190-192.

[7] 方素珍，吳琴珠，歐陽燕玲.水中亞硝酸鹽測定方法的改進[J].醫(yī)學檢驗，2012.

[8] 晏細元，陳娟.動力學光度法測定地表水中亞硝酸鹽氮[J].宜春學院學報（自然科學），2004，26（6）：36-37.

[9] 徐紫君.催化光度法測定水中痕量亞硝酸鹽[J].中國公共衛(wèi)生，2006，17（3）：260.

[10] 牛建平.催化分光光度法測定水中痕量亞硝酸鹽氮[J].河南師范大學學報（自然科學版），1999，27（3）：51-52.

[11] 馮楓，鄒麗麗，鄭嬌，等.催化動力學光度法測定痕量亞硝酸鹽[J].中國公共衛(wèi)生，2002，18（11）：1327-1328.

[12] 曲慧.溴酸鉀2甲基紅催化分光光度法測定水體中亞硝酸鹽的研究[J].海軍航空工程學院學報，2008，23（1）：105-158.

作者簡介：易林（1975—），男，云南廣南人，文山州質(zhì)量技術監(jiān)督綜合監(jiān)測中心工程師，研究方向：食品

檢驗。