MT/T 479-1995 煤矿酸性水中硝酸根离子的测定方法

中华人民共和国煤炭行业标准

MT/T479一1995

煤矿酸性水中硝酸根离子的测定方法

飞主题内容与适用范围

本标准规定了酚屯磺酸分光光度法测定煤矿酸性水中硝酸根离子。

本标准适用于煤矿酸性水及污水中硝酸根离子的测定。当取用50mL水样时，测定硝酸根离子的

浓度范围为1.0^-20.0mg/I，稀释水样可扩大测定范围。

2方法提要

酚一磺酸与硝酸根离子反应，生成硝基二磺酸酚，在碱性条件下生成黄色化合物，籍以进行分光光

度测定

3试剂

3门水:无硝酸盐蒸馏水或同等纯度的水。

3.2高锰酸钾溶液:称取5g高锰酸钾(GB/T643)，用水溶解后稀释至100mL,混匀。

13硫酸银

3.4氢氧化钾溶液:称取10g氢氧化钾(GB/T2306)，用水溶解后稀释Eli。

3.5硫酸溶液:址取10MI硫酸(GB/T625)缓慢加入水中(边加边搅)，溶液冷至室温后用水稀释至

I工_

3.6酚二磺酸试剂:称取25.010.5g白色结晶苯酚于250ml-锥形瓶中，加入150ML硫酸(GB/T

625),混匀，在瓶1=1插一小漏斗，置于沸水浴士加热约5h，至呈浅棕色稠液。冷却后贮于棕色玻璃瓶中。

17氦水溶液:用氨水(GB/T631)配制成((1+1)溶液

18硝酸盐标准贮备溶液(1mL含100pgN0s);称取0.1631士0.0002g已在105-110c干燥约4h

的优级纯硝酸钾(GB/T647)，用水溶解后转入1000mL容量瓶中，最后用水稀释至刻度，摇匀

19硝酸盐标准工作溶液((1ml含100pgNO-}):用移液管准确吸取硝酸盐标准贮备溶液((3.8)

50川，移入玻璃蒸发皿中，Fi于沸水浴上燕干，加人2.0mL酚二磺酸试剂(3-6)，并使其与残渣充分接

触和反应。放羚10min后，加入15mL水混合，转入50mL容量瓶中，用少量水冲洗蒸发皿，再用水稀

释至刻度，摇匀

礴仪器

41分析天平:感量。.1mg,

42分光光度计:波长准确度为士3rim.

43移液管,25ml，准确度为+0.04ml;

50ml，准确度为10.08mL

州刻度吸管:5ml,,最小分度值。.05mL;

10ml，最小分度值。.1ml

仍带塞比色骨:50m-l

中华人民共和国煤炭工业部1995-11一06批准1996一03一01实a

MT/T479一1995

5测定步骤

5门「作曲线的绘制

5.1.1硝酸根离子标准系列溶液:分别吸取硝酸盐标准工作溶液(3.9)0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0mL于

F,01111带塞比色管中，用水稀释至约10mL。其对应的硝酸根离子质量分别为。,0.05,0.10,0.20,

)30.0.40mg。加入10mL氨水溶液((3-7)混匀，用水稀释至刻度，混匀。

5.i.2用1cm比色皿，在分光光度计上，于波长410nm处，以零标准溶液作参比，测定每一标准溶液

的吸光度。以硝酸根离子的质量(mg)为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。

5.2硝酸根离子的测定

5.2门用移液管吸取50mL水样于50mL带塞比色管中，用5ml刻度吸管逐滴加入高锰酸钾溶液

(3.2),直至水样呈淡红色保持约10min不褪，记录高锰酸钾溶液用量。根据50mL水样中所含氯离子

的mg数，按1mg氯离子需加入4.3mg硫酸银计算，加入硫酸银((3.3),混匀，塞上比色管，将其置于约

90C的水中保温约1min，取出混匀，冷却至室温。待溶液澄清后吸取上层清液25mL于50ml带塞比

色管中，逐滴加入氢氧化钾溶液(3-4)，直至出现大量棕红色沉淀，用水稀释至刻度，混匀，塞上比色管，

将其片于约90'C的水中保温约1min，取出冷却至室温。待溶液澄清后吸取上层清液25mL于玻璃蒸发

皿中，用硫酸溶液((3.5)和氢氧化钾溶液(3-4)调节至微碱性(pH}8，用pH试纸检查)，置水浴上蒸发

至卜，取下稍冷，加1.0ml酚二磺酸试剂((3.6)，转动蒸发皿，使试剂和残渣充分接触和反应，放置

10min后，加入约10mL水

同时用50ml_水进行空白试验。

5.2.2加入10mL氨水溶液((3-7)，移入50mL比色管中，用水稀释至刻度，混匀。用1cm比色皿，在

分光光度计仁，于波长410nm处，以空白溶液作参比，测定吸光度。

5.2.3根据吸光度，在工作曲线上查得试验水样中相应的硝酸根离子的质量(mg),

6测定结果的表述

水样中硝酸根离子含量按式((1)计算

1000M

NO3=-币，厂--X1.3478(N02-)

式中NO',;一一水样中硝酸根离子的含量,mg/L;

NOD-一水样中亚硝酸根离子的含量,mg/L;

>n—由工作曲线上查得的试验水样中硝酸根离子的质量,mg;

1.3478一一亚硝酸根离子转换为硝酸根离子的系数;

V—实际用于测定的水样体积，mL,

V按式((2)计算:

V,V,V,

一

V=

(V,+V,)V.

式中:V】一一原取用的水样体积，m1_;

V:一一高锰酸钾溶液加入量，ML;

V—氯化银沉淀后分取的试样体积，mL;

V一一氢氧化物沉淀后分取的试样体积，mL;

MT/'r479一1995

V—沉淀氢氧化物稀释后试样的总体积，ml。

7精密度

同一化验室测定允许差应符合下表规定:

硝酸根离子含量,mg/I绝对允许差,mg/L一相对允许t,/"o

0.35

重:7

附加说明

本标准由全国煤炭标准化技术委员会提出。

本标准由全国煤炭标准化技术委员会矿井水质分会归口。

本标准由四川煤田地质研究所负责起草。

本标准主要起草人吴富贤、周崇基、许玲。

本标准委托四川煤田地质研究所负责解释。

煤矿酸性水中硝酸根离子的测定方法

(MT/T479-1995)编制说明

(四川煤田地质研究所)

水中硝酸根离子的测定，相对而言是比较困难的，因此在国内外有关水质分析标准及资料文献中，

对硝酸根离子的测定，大多指出只适用于比较洁净的水。例如，在国际标准中指出:用于直接分析饮用水

和未经处理的自然水;在美国的《水和废水标准检验法》中指出:水中含有干扰性离子时，硝酸盐很难测

定。该标准规定了酚二磺酸法测定水中硝酸盐氮，并在有关准确度和精密度条文中指出:用蒸馏水合成

试样(试样中含硝酸盐氮1.Omg/L,',S,(化物1Omg/L,氨氮200IAg/L、有机氮1.5mg/L、二氧化硅

5.Omg/I)，经数十个实验室按规定的酚二磺酸法测定硝酸盐氮，经统计计算，其结果是相对标准偏差为

74-4X;相对误差为38.0000

综上所述即可看出，即使比较洁净的水，测定其硝酸根离子也是比较困难，对于煤矿酸性水，特别是

高硫煤矿区的矿坑水，由于酸性较强，所含的杂质多，因此更增加了测定的难度。关于酚二磺酸分光光度

法.在煤矿水分析有关标准中已作过介绍，这里不再赘述。

1有关条件试验

前已提及，对于矿井酸性水来说，测定硝酸根离子是比较困难的，主要是因为在矿井酸性水中存在

若较多干扰测定的成分。其中主要的有氯离子、二价铁离子、三价铁离子、钙离子和亚硝酸根离子等等。

因此必须采取相应措施以消除干扰。亚硝酸根离子在含强氧酸(如硫酸)存在下极易被氧化为硝酸根离

r而干扰测定，为此，事先加人高锰酸钾将其氧化成硝酸根离子(同时也将二价铁离子等低价离子氧化

成高价，以便沉淀分离)，最后在硝酸根离子测定结果中扣除。为了消除抓离子的干扰，采取加人适量的

硫酸银，使氯离子形成抓化银沉淀分离。在有的矿井酸性水中抓离子含量较高，为不致增大试掖体积，因

此硫酸银的固体以形式加人。由于测定是在碱性条件下进行显色，铁离子等干扰测定，为此，采取以氢氧

化物沉淀的形式加以分离，消除其干扰

为了验证消除干扰的效果，在不同浓度硝酸根离子的条件下，加人一定量的抓、铁、钙、亚硝酸根和

伎离子等进行了试验(试液体积为50mI，加人CI一为200mg/L;Fe'++Fe'+为200mg/L;Ca'+为

。日L;NO-z为2mg/L;NH<为lmg八)。从试验结果来看，通过上述措施消除矿井酸性水中通常存

一的}扰是有效的。从试验情况来看，由于两次沉淀分离(氯化银和氢氧化物)，硝酸根离子在一定程度

曰,f能被沉淀吸附，经试验，在每次沉淀之后适当加热(温度80-90'C)是有利的，这既可加速沉淀，又

川减乡r)I淀对硝酸根离子的吸附。此外，在有的资料中指出，叙化银沉淀后经过滤分离再进行测定。这

;丫下仅操作繁琐，而且还有可能引人误差。因此，两次沉淀后均采取待溶液澄清后吸取上层清液进行测

山I"试样须蒸发至干，对于酸性水来说，在加热蒸发过程中，水中NH;和NO,反应生成NCO而挥

方.即:

NH才+NO,-N,O个+2H}O

因此须将水样调至弱碱性后再加热蒸发，但如果将试液的碱度调节过大，又将引人较多的盐类而影响显

色经试验表明，当试液的pH值小于6.5或大于9.。时，测定结果偏低或不稳定，因此，蒸发时试液的

川I值在7.5^8.2范围是比较适宜的。

试液蒸一卜后加人酚二磺酸，使之与硝酸根离子反应生成硝基二磺酸酚，这一硝化反应是否充分，直

接影响到测定结果。为此进行了硝化反应所需时间的试验。从试验结果可以看出，硝化反应的时间为

山mm时，测得的吸光度略为偏低，硝化反应的时间为lomim和25min时，所测得的吸光度基本一致，因

此将硝化反应的时间确定为15min

为了考察试液显色后颜色强度随时间的变化情况，进行了试液显色后放置不同时间测定其吸光度

的试验。试验结果表明，试液一经显色即呈现稳定的黄色，随着放置时间的增加，吸光度略有增高，但空

白溶液的吸光度亦相应增高。因此，试液显色后即可进行测定，即使放置较长时间(25h)再行测定也不

致影响测定结果

2加标回收试验

选用含有较多各类离子的水样作为基体水样，定量加人硝酸根离子，同时加人矿井酸性水中通常存

在的二价、三价铁离子等，按拟定的方法测定硝酸根离子，以考察回收情况，从回收试验的结果来看，一

般都略为偏低，前已提及，即使对于比较清洁的水，硝酸根离子的测定也是比较困难的，而矿井酸性水的

测定则难度更大，因须进行两次沉淀分离，难免导致硝酸根离子有所损失。但从回收率来看，大多在

85肠以上，能满足矿井酸性水日常分析的需要。

2关于测定的精密度

选取30件日常分析的水样，结合矿井酸性水通常所含成分的情况加人干扰离子，按拟定的方法进

行了重复测定，以考察酚二磺酸分光光度法测定硝酸根离子的精密度。根据重复测定的结果，经统计计

算其标准偏差为。.150mg/L，结合日常分析的情况，建议将硝酸根离子侧定的精密度定为:当硝酸根离

子的含量G5mg/L时，重复测定的绝对允许差不超过0.35mg/Lr>5mg/L时，重复洲定的相对允许差

不超过7%.

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