六、 氮素化合物的测定 Nitrogen Compound
(一)水中的氮及其测定意义
水中有机物包括C(carbon)、H(hydrogen)、O(oxygen)、N(nitrogen)、S(sulphur)、P(phosphorus)等化合物,其中以氮素化合物*不稳定,它们*初进入水体时,多以有机氮的形式存在,但受微生物作用后,逐渐变成简单化合物,如:
有机N不断,而无机N ,在缺氧(anaerobicaddition)情况下,NH3是有机氮分解的*终产物;在有氧(aerobic addition)情况下:,此时,有机氮素化合物已完成了无机化的作用。
水质分析中,测定各类氮素化合物,对于了解水源被污染的情况及目前分解的情况有很大帮助。河流的自净作用包括:
(organic nitrogen, ammonia nitrogen,nitrite nitrogen, nitrate nitrogen)
随着这个变化的进行,水中致病**逐渐减少,所以了解氮素化合物在水中的含量,有助于了解水体自净的情况。在好氧条件下,水中N的各种形式的变化规律:
**阶段(初始阶段):新进入水体中的N是有机—N,逐渐被微生物分解为NH3—N,因而随时间的上升,有机—N,NH3—N;
**阶段(中间阶段):NH3—N上升到一定的含量,又开始被好氧菌分解为NO2——N, NO2——N,而NH3—N上升到一个顶峰后开始下降,下降的原因不仅是NO2——N上升,更重要的是此时NO2——N又开始转化为NO3——N,促进了NH3—N的转化;
第三阶段(末期阶段):NH3—N,NO2——N,NO3——N。
对于氮素化合物进行监测,可以①了解水域的自净情况及水体的自净能力。取不同河段的水样测定所含氮素的形态,若发现上游排污地段有机氮含量较高,而下游有机氮含量低,NO3——N含量升高,则说明水域自净能力强。②了解污染状况及污染趋势:若水中含有有机N和NH3—N,此水体刚受污染,有严重的危险;若水中含有NO3——N,污染已久,基本得到净化,无太大影响;若水中含有NO2——N,表示有机物的分解尚未完全,若水中NO3——N,NH3—N,此时有少量NO2——N,无关重要,若水中NO3——N少,NH3—N,此时发现NO2——N则要警惕,因为此时已提示NO2——N的污染即将达到峰值。
虽然NO3——N对人体的危害不如NO2——N严重,但也不能忽略。近年来发现NO3—,会引起变性血色蛋白症,给水中NO3—含量以N计应<20~30mg/L。
(二)测定方法
在环境监测种,常分析以下几种形式的N:有机—N、NH3—N、NO2——N、NO3——N
测定结果均以N(mg/L)表示,便于比较。
1. NH3—N
包括和中的N
①直接比色法:水样+纳氏试剂黄棕色化合物比色
纳氏试剂:Nessler’s Reagent,,四碘合汞酸钾,碘化汞钾
黄棕色沉淀无法进行比色,但一般水样中,极少,所以只生成黄色溶液,即可比色。
②蒸馏比色法:若水样中含较少或水样浑浊、有颜色时,应采用蒸馏比色法测定。
缓冲溶液的作用:
a. 碱性介质与利于生成
b. 起缓冲作用:。当加热时,,平衡向右移动,反应可以自动进行下去,但,缓冲液就是为了中和,控制溶液PH,使反应正常进行。
c. PH过高,会使有机物释放出一部分,使结果偏高。
③容量法:当含量较高时,>5mg/L,用此法。
2.
采用酚二磺酸比色法:
3.
采用N-1-萘乙二胺比色法或α-萘胺比色法,此外用离子紫色谱法可以快速检测和。
4. 凯氏氮 Kjeldahl Nitrogen
除以上几种以外,还经常测定凯氏氮。凯氏氮=有机氮+游离氨。有机氮化合物可以转化为简单的氮化合物,与游离氨一起被测定。若在测定时除去游离氨(),即得有机氮。
在测凯氏氮时,主要测来自肽、氨基酸、蛋白质中得氨基氮,不包括:腈、叠氮、偶氮、连氮、腙等有机物中的氮。