CN111879596B - 一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 - Google Patents
一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111879596B CN111879596B CN202010697217.8A CN202010697217A CN111879596B CN 111879596 B CN111879596 B CN 111879596B CN 202010697217 A CN202010697217 A CN 202010697217A CN 111879596 B CN111879596 B CN 111879596B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nitrate nitrogen
- buffer solution
- electrode
- nitrate
- industrial sewage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 19
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims description 13
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 claims description 2
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 19
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000020682 bottled natural mineral water Nutrition 0.000 description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- -1 nitrite ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 2,6-Dimethylphenol Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1O NXXYKOUNUYWIHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 2
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000402754 Erythranthe moschata Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YDICRYIQNZFWHK-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH5+2] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH5+2] YDICRYIQNZFWHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229940006460 bromide ion Drugs 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000002384 drinking water standard Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940006461 iodide ion Drugs 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法,缓冲液由Al2(SO4)3、Ag2SO4、尿素、K2HPO4等组成。本发明的缓冲液,出人意料地减少甚至消除了工业污水亚硝酸盐氮、低价金属离子等物质的干扰,具有更好的抗干扰能力,使得在避免对待测水样进行复杂前处理的同时,使得检测结果更为准确,偏差更小,检测结果更为准确,适用于多种工业污水硝态氮的检测。本方法的一些实例不需任何预处理手段来消除干扰物质,可消除大部分干扰物质;不用稀释原水,测定范围上限能达到常规方法的几十倍;不用调节原水pH。具有测定快速、准确、范围广、不用预处理等其他测定方法不具备的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于硝态氮检测用的缓冲液及硝态氮的检测方法,特别涉及一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法。
背景技术
工业污水中往往含有一定量的硝态氮,为了更好地对污水进行处理,准确定量其中的硝态氮是非常重要的。现今国家认可的硝酸盐氮测定方法有麝香草酸分光光度法、紫外分光光度法、离子色谱法等。
离子色谱法
国家标准GB/T 5750.5-2006《生活饮用水标准检验方法无机非金属指标》规定了生活饮用水中硝酸盐氮测定方法中的第一法、国家标准GB/T 24876-2010《畜禽养殖污水中七种阴离子的测定离子色谱法》规定了畜禽养殖污水中硝酸盐氮的测定方法、标准HJ/T84-2001《水质无极阴离子的测定离子色谱法》规定了地表水、地下水、饮用水、降水、生活污水和工业废水等水中硝酸盐氮的测定方法、国家标准GB/T 8538-2008《饮用天然矿泉水检验方法》标准规定天然矿泉水、水源水及其直接提供给消费者的所有预包装水中硝酸盐氮测定方法的第二法及其更新标准GB 8538-2016《食品安全国家标准饮用天然矿泉水检验方法》规定了硝酸盐氮测定方法的第二法都是离子色谱法。
硝酸盐氮的离子色谱法是利用离子交换原理和液相色谱技术测定溶液中阴离子和阳离子的一种分析方法。该方法测定硝酸盐和亚硝酸盐具有操作简便、选择性好、所需试剂少、测量准确且灵敏度高、线性范围宽、可多组分同时测定等优点,但色谱柱易堵塞,仪器上需配备高压泵,总体造价昂贵,难以广泛推广使用。此外,样品中高含量的氯化物、有机物、微生物及钾、钠等碱金属离子容易在色谱柱中残留,造成不可逆转的污染,致使色谱柱分离效果差、使用寿命。因此,不适合氯化物含量高或污染严重的水样测定。
分光光度法
硝酸盐氮的分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析的方法,是硝酸盐、亚硝酸盐检测的经典方法。目前现行有效的标准如HG/T 3526-2011《工业循环冷却水中硝酸盐的测定磺基水杨酸分光光度法》,适用于工业循环冷却水中硝酸盐氮(0.1mg/L-10mg/L)的测定;标准HJT 346-2007《水质硝酸盐氮的测定紫外分光光度法》(试行),适用于地表水和地下水中硝酸盐氮的测定;标准SL84-1994《硝酸盐氮的测定(紫外分光光度法)》,适用于清洁地面水和未受明显污染的地下水中硝酸盐氮的测定;标准HG/T 3516-1999《工业循环冷却水中硝酸盐的测定2,6-二甲基苯酚分光光度法》,适用于工业循环冷却水中硝态氮(0.06mg/L-25mg/L)的测定。分光光度法有设备便宜、灵敏度高、操作简便等特点。但其容易受到有机物、表面活性剂、溴化物、碳酸盐、氯离子、悬浮物、金属离子、浊度多种因素的干扰影响,水样预处理较为复杂,面对复杂水样时更显得无力。
电极法
离子选择电极法是一种设备简单、操作方便、灵敏度较高且能进行快速测定的分析方法,其测量范围为1mg/L~100mg/L。该方法是在通过电池的电流为零的条件下测定电极电位,从而利用电极电位与浓度的关系来测定物质浓度的一种电化学分析方法。该方法测量的基础是基于膜与溶液接触时建立的膜电势与敏感离子活度之间的关系。电极最重要的电化学活性元件为敏感膜,而敏感膜最重要的部分是活性物质的选择。近几年来离子选择电极的发展迅速,尤其是在活性物质的选择方面。从早期的季铵盐类到有机物与金属离子的络合物,再到有机物官能团等方面的运用,均取得了很大进步。在敏感膜基体的选择方面,从传统的PVC膜发展到硅橡胶,聚砜,聚氨酯,减少或革除增塑剂的膜等。离子选择电极因为其测量方便,不加其他试剂,不受试样颜色浊度影响,灵敏度高等优点在生化分析与环境监测等方面有广泛的应用前景。
硝酸根电极法测定硝酸盐氮具有稳定、快速、设备简单、操作方便、分析准确等优势,一般测定一个样品所需时间不超过4分钟,在国外,早就有美国将电极法测定硝酸盐氮列入其国家标准方法之一。然而在我国,由于各种因素的限制,比如硝酸根电极的质量达不到使用要求,精密度不过关,方法的可靠性较差等原因,致使硝酸根电极法迟迟未能获得广泛的应用。随着科学技术的快速发展,在国内外,离子选择电极方面的研究取得了很大的进步,特别是在活性物质选择的技术方面。在高科技的带动下离子选择性电极获得测量更加方便、不受试样颜色浊度影响、稳定性更强、灵敏度更高等优势。因此电极法在生化分析与环境监测等方面的使用也变得越来越普遍。该方法有设备简单、操作方便、分析准确等优势,能够满足于硝态氮的测定。
虽然电极法已经在技术上获得了很大的优势,但是目前来说国内外关于使用电极法快速测定水中硝酸盐氮方面的研究还是比较少或者是说还没有获得广泛的认可的研究。
与生活污水相比,工业污水的成分更为复杂,常常含有氧化性的物质(亚硝酸盐氮、低价金属离子等)对测定结果带来较大干扰,硝态氮的常规测定方法往往采用较为繁琐的步骤来消除干扰物质后在进行测定,费时费力增加成本;同时工业污水组成波动更大,硝态氮的含量也普遍更高,硝态氮的常规测定方法往往通过稀释原水来测定,给测定结果带来了较大误差;另外工业污水的pH波动也较大,硝态氮的常规测定方法往往要先将原水pH调为中性后再进行测定,增加了实验繁琐度和成本。硝态氮的检测受理多种因素的影响,导致其检测灵敏度较差,通用性也较差。对于硝酸根电极法而言,也存在同样的问题。为了减少硝酸根电极法测试中误差,需要在样液中添加缓冲液。使用的缓冲液一般由硫酸铝、氨基磺酸、硼酸、硫酸银混合而成(参见HZ-HJ-SZ-0139水质-硝酸盐氮的测定-硝酸根电极法),其中硫酸根可以排除氯离子、溴离子、碘离子、硫离子和氰离子的干扰;氨基磺酸可以去除亚硝酸根离子的干扰,硫酸铝用于排除有机酸的干扰。但是实际检测过程中发现,这种缓冲液的抗干扰能力较为有限,导致检测误差比较大。如何进一步提高硝酸根电极法的检测准确度,具有较为实际的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足,提供一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法。
本发明所采取的技术方案是:
本发明的第一个方面,提供:
一种用于硝酸根电极法检测硝态氮的缓冲液,其溶质的质量配比为:Al2(SO4)3·18H2O4.71~8.71g、Ag2SO4 2.12~4.11g、尿素14.55~16.56g、K2HPO4·3H2O 0.41~2.40g,pH=3~4。
在一些实例中,其溶质的质量配比为:6.67g Al2(SO4)3·18H2O,3.12g Ag2SO4、15.56g尿素,1.41g K2HPO4·3H2O,pH约为3。
上述溶质的量为1升溶液的量。可以根据实际使用的需要调整其浓度。
在一些实例中,使用Al2(SO4)3·18H2O、尿素和K2HPO4·3H2O共同调节pH。
本发明的第二个方面,提供:
一种检测工业污水硝态氮的方法,所述方法为硝酸根电极法,包括:
S1)在待测水样中加入缓冲液,放入参比电极和硝酸根电极并搅拌,记录稳定后的电位读数E1 mV;
S2)再向上述待测水样中加入硝态氮标准溶液,记录稳定后的电位读数E2 mV;
S3)根据读数E1和E2计算硝态氮的含量;
其中,所述缓冲液如本发明第一个方面所述。
在一些实例中,所述参比电极为甘汞电极。
在一些实例中,所述硝态氮标准溶液为7.218g/L的KNO3溶液。
在一些实例中,所述缓冲液的加入量为待测水样体积的1/5~1/3,优选为1/4。
在一些实例中,所述硝态氮标准溶液的加入量为待测水样体积的1/50~1/30,优选为1/40。
在一些实例中,所述硝酸根电极在测试前的电位读数在-240mV以下。
在一些实例中,E1为稳定30s后的读数。这样可以确保液相反应体系与电极之间的稳定性,从而提高测定准确率。
在一些实例中,加入缓冲液10s后放入电极。这样可以减少体系反应前期产生的气泡对电极的影响,提高测定稳定性和准确性。
本发明的有益效果是:
本发明一些实例的缓冲液,通过增加尿素的用量,替换常规的NaOH调节pH,出人意料地减少甚至消除了工业污水亚硝酸盐氮、低价金属离子等物质的干扰,具有更好的抗干扰能力,使得在避免对待测水样进行复杂前处理的同时,使得检测结果更为准确,偏差更小,检测结果更为准确,适用于多种工业污水硝态氮的检测。
本方法的一些实例不需任何预处理手段来消除干扰物质,可消除大部分干扰物质;不用稀释原水,测定范围上限能达到常规方法的几十倍;不用调节原水pH。具有测定快速、准确、范围广、不用预处理等其他测定方法不具备的优点。
具体实施方式
下面结合实验数据,进一步说明本发明的技术方案。
硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)、硫酸银(Ag2SO4)、磷酸氢二钾(K2HPO4·3H2O)、氢氧化钠(NaOH)以及尿素(CO(NH2)2)设计出多种组分搭配配方(表1),其中Al2(SO4)3·18H2O、NaOH、尿素和K2HPO4·3H2O共同调节缓冲液的pH为3~4,并以8mg/L硝态氮标准溶液为样品,初步测试缓冲溶液对离子溶液强度的调节性能。
表1缓冲溶液的溶质组成/L
测定方法:
取20mL水样于50mL烧杯中,向其中加入5.00mL酸性离子强度调节剂,放入洁净的搅拌子,并将烧杯放在磁力搅拌器上,匀速搅拌;将电极表面的水擦拭干净,然后***盛有样品的烧杯中,待电极电位稳定后,读取初始电位值E1,再向其中加入0.5mL硝酸盐氮标准溶液,待电极电位稳定后,读取电位值E2。
由公式Cx=C△(10n△E/S-1)-1,求出待测溶液硝氮浓度Cx。
式中:Cx—样品中硝态氮的浓度,mg/L。
S—能斯特斜率,一价离子在25℃时的能斯特斜率理论值为59.16;
n—电极反应中电子转移数量(或溶液中离子的价态);
CΔ—加入标准溶液后,硝态氮标准溶液中氮的浓度(24.38),mg/L;
ΔE—测定样品的电位值与加入标准溶液后的样品的电位值之差,即ΔE=E1-E2,mV。
结果如表2所示。
表2不同缓冲液对离子溶液强度的调节性能
由表2可知:实施例2测量结果偏小,测量误差大于5%;实施例1和实施例3测量结果精确,相对误差都在1%以内,但实施例3所用药剂量大于实施例1,因此从三个实施例中确定实施例1为最佳实施例。5个对比例中,对比例1和对比例4测量误差均大于5%,对比例2、对比例3和对比例5测量精确,相对误差都在1%以内,同时考虑到实际工业污水水质复杂,硫酸铝可排除有机酸的干扰;硫酸银可排除氯离子、溴离子、碘离子、硫离子和氰离子的干扰;尿素可消除亚硝态氮盐的干扰,而对比例2配方中同时含有硫酸铝、硫酸银和尿素,因此确定对比例2为最佳对比例。
基于此,下列实验均选用对比例2和实施例1进行对比研究。
不同缓冲液抗干扰能力的比较
分别以不同的缓冲液,8mg/L硝态氮标准溶液为样品,分别模拟加入干扰离子NO2 -、Cl-、Br-、挥发酚、硫化物(以S计)和矿物油,进行相关干扰离子的掩蔽能力测试结果见表3~6。
表3不同缓冲液对NO2 -的的抗干扰能力测试结果
由表3可知,在相对误差5%范围内,对比例2可承受NO2 -的干扰范围是0~16mg/L,承受NO2 -干扰的最高浓度为15.5mg/L,实施例1可承受NO2 -的干扰范围是0~50mg/L,承受NO2 -干扰的最高浓度为50mg/L。这表明增加尿素的量可提高体系对NO2 -的耐受力。
表4不同缓冲液对Cl-的抗干扰能力测试结果
由表4可知,在相对误差5%范围内,对比例2可承受Cl-干扰的最高浓度为157mg/L,实施例1可承受Cl-干扰的最高浓度为200mg/L。实施例1比对比例2耐Cl-强的原因可能是对比例2加入强碱氢氧化钠对离子调节剂作为“缓冲液”这个功能有一定程度的消减作用,通过增加尿素的量来替换NaOH可有效增加体系耐Cl-冲击能力。
表3、表4表明,实施例1能承受干扰物NO2 -、Cl-的浓度较对比例2高,初步判断,实施例1缓冲溶液的调节性能较对比例2的好。
为确定其综合调节性能,还需进一步深入研究探讨。
表5实施例1对Br-和挥发酚的抗干扰能力测试结果
由表5可知,在相对误差5%范围内,实施例1可承受Br-的干扰浓度为70mg/L,可承受挥发酚的干扰浓度为30mg/L。
表6实施例1对硫化物和矿物油的抗干扰能力测试结果
由表6可知,在相对误差5%范围内,实施例1可承受硫化物(以S计)的干扰浓度为80mg/L,可承受矿物油的干扰浓度接近40mg/L。
不同缓冲液对样品pH的调节能力对比
分别以配制的相同浓度不同pH值的标准溶液、工业污水处理***的进水和出水为样品,测试对比实施例1、对比例2对溶液pH值的调节能力,结果见表7。
表7样品pH的调节能力对比结果
从表7可知实施例1和对比例2的配方都能使溶液的pH值维持在适合电极工作的pH环境下,即对样品pH值的调节能力都能满足要求。但实施例1相对于对比例2具有更好的抗冲击能力,更能抵抗水质酸碱变化带来的冲击,这可能是因增加尿素的量对缓冲体系抗酸碱的冲击能力具有更好的改善作用。
不同水样中硝态氮的测量对比
采用对比例2、实施例1和行业标准紫外分光光度法(HJ/T346-2007)三种方法,对典型工业污水处理***的进水和出水进行了测量比对,结果见表8和表9。
表8不同条件下的某工厂硝态氮测量结果对比
表9不同条件下的工业污水硝态氮测量结果对比
由表8和表9可知,和对比例2相比,实施例1测定结果更接近行业测定标准紫外分光光度法,当待测水样的硝酸盐氮浓度越低或越高,对比例2测定误差越大,实施例1测定误差较小。结论表明增加尿素用量来代替氢氧化钠调节缓冲溶液的pH值,其测量结果更准确,具有意料之外的效果。
Claims (12)
1.一种用于硝酸根电极法检测工业污水硝态氮的缓冲液,其特征在于:其溶质组成为:Al2(SO4)3·18H2O 4.71~8.71g/L、Ag2SO4 2.12~4.11g/L、尿素14.55~16.56g/L、
K2HPO4·3H2O 0.41~2.40g/L,pH=3~4。
2.根据权利要求1所述的缓冲液,其特征在于:其溶质组成为:6.67g/L Al2(SO4)3·18H2O、3.12g/L Ag2SO4、15.56g/L尿素、1.41g/L K2HPO4·3H2O,pH为3。
3.一种检测工业污水硝态氮的方法,所述方法为硝酸根电极法,包括:
S1)在待测水样中加入缓冲液,放入参比电极和硝酸根电极并搅拌,记录稳定后的电位读数E1 mV;
S2)再向上述待测水样中加入硝态氮标准溶液,记录稳定后的电位读数E2 mV;
S3)根据读数E1和E2计算硝态氮的含量;
其中,所述缓冲液为权利要求1或2所述的缓冲液。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述参比电极为甘汞电极。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述硝态氮标准溶液为7.218g/L的KNO3溶液。
6.根据权利要求3~5任一项所述的方法,其特征在于:所述缓冲液的加入量为待测水样体积的1/5~1/3。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述缓冲液的加入量为待测水样体积的1/4。
8.根据权利要求3或5所述的方法,其特征在于:所述硝态氮标准溶液的加入量为待测水样体积的1/50~1/30。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述硝态氮标准溶液的加入量为待测水样体积的1/40。
10.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于:所述硝酸根电极在测试前的电位读数在-240mV以下。
11.根据权利要求3~5任一项所述的方法,其特征在于:E1为稳定30s后的读数。
12.根据权利要求3~5任一项所述的方法,其特征在于:加入缓冲液10s后放入电极。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010697217.8A CN111879596B (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010697217.8A CN111879596B (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111879596A CN111879596A (zh) | 2020-11-03 |
CN111879596B true CN111879596B (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=73154910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010697217.8A Active CN111879596B (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111879596B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2013339A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-08 | Sumitomo Chemical Co | Method and apparatus for the determination of nitrates or nitrates in aqueous solutions |
US5651876A (en) * | 1995-03-02 | 1997-07-29 | Orion Research Inc. | Interference suppressing buffer |
JP2004037229A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Gunze Ltd | 水中全窒素測定方法 |
CN102435560A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-05-02 | 深圳市喜耕田生物科技股份有限公司 | 一种检测稳定性肥料硝化抑制率的方法 |
CN103411959A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-11-27 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种直接测定溶液中总氮含量的方法 |
CN105334208A (zh) * | 2015-04-09 | 2016-02-17 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种铁、铜金属离子干扰下微量溶液中氨氮的测定方法 |
CN109406588A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 中国农业大学 | 基于离子选择性电极的土壤硝态氮多参数检测方法与仪表 |
CN109704505A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-03 | 大渊环境技术(厦门)有限公司 | 一种等离子体污水净化方法 |
CN110632145A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-31 | 西安交通大学 | 一种检测肥素硝态氮全固态离子选择性电极及其制备方法 |
CN110887834A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-17 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种基于靛蓝二磺酸钠褪色的水体硝酸盐含量测定方法 |
CN110893336A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-03-20 | 曾纪斌 | 一种去除电解锌溶液中氯离子的泡沫复材及其制备和应用 |
-
2020
- 2020-07-20 CN CN202010697217.8A patent/CN111879596B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2013339A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-08 | Sumitomo Chemical Co | Method and apparatus for the determination of nitrates or nitrates in aqueous solutions |
US5651876A (en) * | 1995-03-02 | 1997-07-29 | Orion Research Inc. | Interference suppressing buffer |
JP2004037229A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Gunze Ltd | 水中全窒素測定方法 |
CN102435560A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-05-02 | 深圳市喜耕田生物科技股份有限公司 | 一种检测稳定性肥料硝化抑制率的方法 |
CN103411959A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-11-27 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种直接测定溶液中总氮含量的方法 |
CN105334208A (zh) * | 2015-04-09 | 2016-02-17 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种铁、铜金属离子干扰下微量溶液中氨氮的测定方法 |
CN109406588A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 中国农业大学 | 基于离子选择性电极的土壤硝态氮多参数检测方法与仪表 |
CN109704505A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-03 | 大渊环境技术(厦门)有限公司 | 一种等离子体污水净化方法 |
CN110893336A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-03-20 | 曾纪斌 | 一种去除电解锌溶液中氯离子的泡沫复材及其制备和应用 |
CN110632145A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-31 | 西安交通大学 | 一种检测肥素硝态氮全固态离子选择性电极及其制备方法 |
CN110887834A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-03-17 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种基于靛蓝二磺酸钠褪色的水体硝酸盐含量测定方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"硝酸根离子选择性电极测定环境样品中的硝酸盐氮或氮氧化物";华秀等;《化学世界》;19811231(第10期);299-300 * |
"离子选择性电极对植物体中硝态氮测定的研究";张绍成等;《河北农业大学学报》;19830331;第6卷(第1期);65-74 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111879596A (zh) | 2020-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhu et al. | Development of analytical methods for ammonium determination in seawater over the last two decades | |
Miro et al. | Application of flowing stream techniques to water analysis. Part I. Ionic species: dissolved inorganic carbon, nutrients and related compounds | |
Bartroli et al. | Determination of total and free sulfur dioxide in wine by flow injection analysis and gas-diffusion using p-aminoazobenzene as the colorimetric reagent | |
BAg et al. | Determination of Fe (II) and Fe (III) in water by flame atomic absorption spectrophotometry after their separation with Aspergillus niger immobilized on sepiolite | |
Frenzel et al. | Flow-injection potentiometris stripping analysis—a new concept for east trace determinations | |
Goodwin et al. | Determination of trace sulfides in turbid waters by gas dialysis/ion chromatography | |
Liang et al. | Flow injection analysis of nanomolar level orthophosphate in seawater with solid phase enrichment and colorimetric detection | |
Brunt | Rapid determination of sulfide in waste waters by continuous flow analysis and gas diffusion and a potentiometric detector | |
CN111879596B (zh) | 一种工业污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 | |
CN111879597B (zh) | 一种生活污水硝态氮检测用缓冲液及检测方法 | |
Zhang et al. | Urinary iodine assays and ionophore based potentiometric iodide sensors | |
Piech | Adsorptive stripping determination of scandium (III) with mordant blue 9 on silver amalgam film electrode | |
Nakano et al. | Flow-injection photometric determination of manganese (II) based on its catalysis of the periodate oxidation of N, N′-bis (2-hydroxy-3-sulfopropyl) tolidine | |
Hulanicki et al. | Application of ion-selective electrodes in water analysis | |
Yue et al. | An air-driving FI device with merging zones technique for the determination of formaldehyde in beers | |
CN109827916B (zh) | 一种基于锌镉还原无盐效应的水质硝酸盐检测方法 | |
Cerejeira et al. | Development of an FIA system with amperometric detection for determination of bentazone in estuarine waters | |
Hirata et al. | Determination of nitrite by flow injection spectrophotometry using a home-made flow cell detector | |
Satienperakul et al. | Pervaporation-flow injection analysis of phenol after on-line derivatisation to phenyl acetate | |
Ferreira et al. | Determination of chloride in soils by flow injection potentiometric pseudo‐titration | |
JP5324492B2 (ja) | ホウ素の分析方法 | |
Galvão et al. | Determination of ammonia in water samples | |
Rekha et al. | Spectrophotometric determination of traces of selenium (IV) in various environmental samples using the flow-injection technique (FIT) | |
Liu et al. | Flow injection amperometric determination of trace amounts of ammonium using a gas-diffusion cell as the sample loop | |
Sales et al. | Determination of tartaric acid in wines by FIA with tubular tartrate-selective electrodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |