摘要：本文研究了离子选择电极法测定饮用水及源水中硝酸盐氮的方法，本法不受样品浊度、色度干扰，操作简易、快捷，检测下限可达0.015mg/L，回收率在94.9%～103.0%之间，精密度良好，符合我司饮用水及源水中硝酸盐氮测定的需要。

主题词 离子选择电极法 水 硝酸盐氮

引 言

　　硝酸盐氮通常用以代表含氮有机物无机化作用最终阶段的产物，水体中硝酸盐氮的含量与有机氮、氨氮和亚硝酸盐氮的含量的增长，可以反映水体受污染程度和水体"自净"程度。因此，水中硝酸盐氮的测定是水质卫生检验的重要指标之一，国家标准GB5749·85《生活饮用水标准检验方法》规定水中硝酸盐氮的测定方法采用二磺酸酚分光光度法及镉柱还原法，前者操作复杂，受干扰离子较多，特别是氯离子有严重干扰，预处理步骤繁琐，低浓度范围内准确度、精密度较差；镉柱还原法受浊度、色度干扰较大，镉还原剂及镉还原柱的制备繁琐费时，在检测大量水样时效率太低。离子选择电极法操作简单、快捷，不受浊度、色度干扰，其它共存离子对它的干扰程度较小，而且本法灵敏度、准确度和精度较佳。本文研究了离子选择电极法测定饮用水及源水中硝酸盐氮的方法，并取得了满意的效果。

１ 实 验 部 分

1.1 原理

　　硝酸根离子选择电极使用一种溶剂聚合离子选择敏感膜，亦称电极膜，它对硝酸根离子有很强的选择性，在惰性的PVC塑料填料中含有硝酸根离子交换物，电极膜担负着样品中的硝酸根离子交换，当样品中的硝酸根离子数目发生变化时，通过膜就会产生膜电位，膜电位的大小与硝酸根离子活度有关。

　　硝酸根电极与饱和甘汞电极组成一对原电池。利用电动势与离子活度负对数值的线性关系直接求出水样中硝酸盐氮的浓度。

1.2 仪器

1.2.1 403型硝酸根电极。
1.2.2 参比电极（802型单液接饱和甘汞电极）。
1.2.3 PHS-3D型酸度仪。 1.2.4 78-1型磁力加热搅拌器。

1.3 试剂

1.3.1 硝酸盐氮标准溶液（500mg/L）：由国家标准物质研究中心提供，临用时用纯水稀释到100mg/L的工作溶液。
1.3.2 参比溶液：GR级饱和氯化钾溶液。
1.3.3 强度剂（0.5mol/L Ag2SO4溶液）：称取101.93克硫酸银，溶于适量纯水中，并稀释至1000ml。 本法配制试剂，稀释等用的纯水均为美国milipore公司的MILIQ纯水器的高纯水，电导率达14ＭΩ·ＣＭ。

1.4 步骤

1.4.1 仪器工作条件：电极应浸泡在10-3M硝酸钠溶液30分钟以上，并用去离子水清洗到空白电位约在280MV左右。
1.4.2 标准系列配制 用微量进样器分别吸取100mg/L的硝酸盐氮工作溶液0、0.025、0.050、0.075、0.100、0.125、0.150、0.175mL，分别放入8个100ml容量瓶中，用纯水定容至100ml。配制成浓度为0、0.025、0.050、0.075、0.100、0.125、0.150、0.175mg/L 的硝酸盐氮标准系列。
1.4.3 标准曲线制作 用移液管吸取硝酸盐氮标准系列各25ml，分别置于8个50ml洁净的烧杯中，测定电位值，实验结果见表１。

表１ 硝酸盐氮浓度与电位值关系表

　　由浓度与电位关系在坐标纸上绘制标准曲线，见下图1。

1.4.4 样品测定

　　用移液管吸取25ml水样，置于洁净的50ml烧杯中，测定其电位值。若样品浓度超过线性的浓度范围，可用纯水稀释后测定其电位值，然后从标准曲线上读出样品浓度值。

２ 结果讨论

1 测定结果及准确度试验 笔者对本公司属下供水厂的出厂水、水源水、城区管网水及外来地表水样品进行了测定，实验结果见表２。

表２

　　笔者对上述样品进行加标回收试验，实验结果见表３

表３

　　由表３可以看出，本方法测定硝酸盐氮的回收率在94.9%~103.0%之间，说明在上述测定浓度范围内，测量准确度较好。

2.2 精密度试验

2.2.1 测定10个浓度为1.00mg/L 硝酸盐氮的平行标样，测定结果见表４。

表４

　　由表４数据计算得标准偏差为0.0134，相对标准偏差为1.35%。

2.2.2 测定10个浓度为0.50mg/L 硝酸盐氮的平行标样，测定结果见表５。

表５

　　由表５数据计算得标准偏差为0.0158，相对标准偏差为3.18%。由表４、表５数据我们可以看到本法在上述浓度范围内精密度良好。

2.3 水中共存离子及浊度、色度的干扰试验

2.3.1 水中共存离子干扰试验

　　国际IUPAC文献[1]认为理想的电极只对特定的一种离子产生电位响应，其它共存离子不受干扰。但实际上不容易做到，对硝酸根电极而言，其主要干扰离子有CL-、I-、S2-等。对一般的饮用水及及源水来讲，其共存离子中最有影响的是CL-，究竟水中含多少氯化物才产生干扰？

　　本文对CL-、S2-、I-离子是否干扰硝酸盐氮的测定进行了试验。分别取浓度为1.00mg/L 和0.05mg/L 硝酸盐氮溶液的样品平行系列，分别加入不同浓度的不同离子溶液，进行测定；然后再各加入强度剂0.5mol/L Ag2SO4 溶液，再分别测定硝酸盐氮浓度。试验结果见表６和表７。

表６ 浓度为1.00mg/L 硝酸盐氮干扰试验表

表７ 浓度为0.05mg/L 硝酸盐氮干扰试验表

　　由表６、表７数据我们可以看出，当S2-浓度高于1.00mg/L时，I-离子浓度高于0.001mg/L时，对硝酸盐氮的测定都有干扰。加入强度剂后可去除干扰。对测定较高浓度范围硝酸盐氮，CL-浓度高于60mg/L时有干扰；对测定较低浓度范围的硝酸盐氮，CL-浓度高于0.85mg/L时有干扰，加入强度剂后都可去除干扰。资料[2]认为氯化物含量达30mg/L以上时有干扰，亦有文献[3]指出，当水中CL-浓度仅为0.50mg/L时，已有干扰，这些都是不全面、不科学的说法，缺乏对测定硝酸盐氯较高或较低浓度情况的考虑。 2.3.1 水中浊度、色度干扰试验 用250ml容量瓶配制4个不同浊度（或色度）的标准系列，用移液管量取25ml 标准系列溶液盛入洁净烧杯中，各加入1ml26mg/L 的硝酸盐氮标准液，混匀后进行测定，理论值应是1.00mg/L，试验结果见表８。

表８

　　由表８数据可知，浊度、色度对测定硝酸盐氮无干扰。

2.4 饮用水及源水中的硝酸盐氮

　　主要由制革废水、酸洗废水、某些生化处理设施的出水和农田排水可含大量的硝酸盐。我们经过几年对全禄水厂的西江水源，大丰水厂的鸡鸭水道水源及城镇区的管网水等的监测，发现饮用水及源水中的硝酸盐氮的含量较低，CL-含量也较小，未有I-、S2-等干扰离子的出现。表明我司饮用水源保护较好，尚未被工、农业污水所污染，在正常情况下，用离子选择电极法测定我司饮用水及源水中的硝酸盐氮，不受共存离子的干扰。

３ 结 论

　　离子选择电极法灵敏度、准确度及精密度均较好，且不受浊度、色度干扰，操作比二磺酸酚分光光度法和隔柱还原法要简单、快捷得多，完全适合应用于我司生活饮用水及源水中硝酸盐氮的测定。

参考文献

[1] 北京化工大学刘珍主编，化验员读本《仪器分析》，化学工业出版社，1998；3:40
[2] 张宏陶等，生活饮用水标准检验方法注解，重庆大学出版社，1993；165
[3] 魏复盛，水和废水监测分析方法指南，中国环境科学出版社，1990；165