用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液及方法技术

本发明专利技术公开了用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液及方法。缓冲液的溶质由NaOH、酒石酸钾钠和柠檬酸钠组成。本发明专利技术一些实例的缓冲液，一是能较好消除悬浮物、色度、余氯、硫化物、钙、镁等金属离子的干扰，具有较好的适应性，对不同种类的污水均具有较好的遮蔽效果；二是水样不用预处理，直接进行测定；三是检测不同样品时，不需要额外调整缓冲液的组成即可获得令人满意的结果。

【技术实现步骤摘要】
用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液及方法
本专利技术涉及废水污染物检测领域，特别涉及用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液及方法。
技术介绍
氨氮存在于各类污水中，会造成水体富营养化，是污水水质监测的常规分析指标。不同污水中，存在不同的污染物，这些污染物对氨氮的检测存在不同的影响。现有技术中，一般需要根据污水的大致组成选择相应的检测方法，以获得相对准确的检测数据。目前常用的氨氮分析方法主要有分光光度法、电化学分析法、滴定法、流动注射法等。电极法测定氨氮的原理是：氨气敏电极是一种复合电极，把pH玻璃电极作为指示电极，银/氯化银电极为参比电极。将电极放于塑料套管之中，内盛有0.1mol/LNH4Cl内充液，并装有气敏膜。测定时需将水样的pH调至11以上，在此条件下铵盐可转为氨分子，生成的氨由于扩散作用通过气敏膜进入内充液后，有如下反应：NH3+H2O＝NH4++OH-，氨分子的产生使反应向右移动，使得内充液的pH值随氨的进入而增大，用pH玻璃电极测得其变化，在恒定的离子强度、电极参数及温度下测得的电动势，与水样中氨氮的浓度符合能斯特方程。由此可从测得的水样电动势(即电位值)，从而确定水样中氨氮的浓度。仪器读数形式有两种，一种为使用mV计，是通过绘制校准曲线，确定未知水样的浓度。另一种为使用离子计，此方式仪表显示的数值即为水样中氨氮的浓度。该法操作简便，方法测定范围宽，水样色度和浊度对测定没有影响，水样一般不需进行预处理。但该法易受高浓度离子的影响，尤其是待测溶液中含有有机物则会对测定造成较大影响。在电极法测定污水中氨氮的过程中，为了避免污水中污染物对检测结果的影响，需要使用遮蔽剂对待测水样进行处理。CN106568816A公开了一种电极法快速测定炼油污水中氨氮含量的试剂及方法，其试剂的缓冲溶液中的氢氧化钠用于调节待测水样pH值，使其达到11以上，而缓冲溶液中的酒石酸钾钠四水合物和乙二胺四乙酸二钠可以消除多种金属离子的干扰，例如铝、锌、镉、铜、铁等，使得试剂非常适合于炼油污水中氨氮含量的测定。待测水样的氨氮浓度大于40mg/L时，需要进行稀释处理。林春凤.氨气敏电极快速测定炼油废水中氨氮含量的研究[J].广东化工，2015，42(022):172-173.研究了氨气敏电极测定炼油废水中氨氮的含量，比较了工作曲线法与标准加入法的优缺点，试验了总离子强度缓冲液，干扰离子，加入法中标准溶液的浓度等对结果的影响.结果表明:S2-，Fe3+，Ca2+，Mg2+，Cl-，油类等浓度低于100mg/L时不干扰测定，总离子强度缓冲液加入量为5毫升，加入法中标准溶液氨氮浓度约为被测液中氨氮浓度100倍时，方法的检出限为0.07mg/L，相对标准偏差在2.02％～3.36％之间，相对误差则在0.90％～3.8％之间，回收率在116％～92.0％之间。方法具有操作简单，分析时间短，成本低等特点，适合于多水样的分析测定。实际应用中发现，其对不同污水的氨氮测定结果偏差较大，适用范围较为有限。已有的研究表明，酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠EDTA二钠具有较好的遮蔽能力，对大部分金属离子具有较好的遮蔽能力。部分研究表明单独使用EDTA二钠具有更好的遮蔽能力。李奇焕,黄永顺,成文辉.柠檬酸钠为掩蔽剂测定高盐水中氨氮的方法[J].城市地理,2015,000(018):222.指出，柠檬酸钠作为掩蔽剂在对高盐分(钙较高)试样的测定中，反应过程正常，结果稳定，加标回收率99.8％测定准确度可靠，空白，回收率，精密度，检出限，可以满足标准中对氨氮测定的需求。实际使用中发现，使用柠檬酸钠作为掩蔽剂，适用的污水种类较少，对于大部分污水的遮蔽效果欠佳。现有的缓冲液，遮蔽效果往往有一定的偏重，通用性较差，待测水样变化时，就需要针对性调整遮蔽剂的组成，而污水的成分波动范围较大，导致检测结果的偏差也较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液及方法。本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一个方面，提供：用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液，由其溶质由NaOH、酒石酸钾钠和柠檬酸钠组成，其中，NaOH的摩尔浓度为0.5～5M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.1～0.5M、柠檬酸盐的摩尔浓度为0.05～0.2M，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾，余量为水。在一些实例中，所述缓冲液中NaOH的摩尔浓度为2～3M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.2～0.3M、柠檬酸盐的摩尔浓度为0.1～0.2M。在一些实例中，所述缓冲液中NaOH的摩尔浓度为2.5M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.25M，柠檬酸盐的摩尔浓度为0.1M。本专利技术的第二个方面，提供：一种测定污水中氨氮含量的方法，所述方法为电极法，包括：S1)在待测水样中加入缓冲液，放入参比电极和氨气敏电极并搅拌，记录稳定后的电位读数E1mV；S2)再向上述待测水样中加入氨氮标准溶液，记录稳定后的电位读数E2mV；S3)根据读数E1和E2计算氨氮的含量；其中，所述缓冲液如本专利技术第一个方面所示。在一些实例中，所述缓冲液的加入量至少使待测水样的pH不低11。这样可以获得更为准确的结果。在一些实例中，所述缓冲液的加入量为待测水样体积的1/30～1/20，优选为1/25。在一些实例中，所述氨氮标准溶液为浓度10.956g/L的氯化铵溶液。在一些实例中，所述氨氮标准溶液的加入量为待测水样体积的1/150～1/50，优选为1/100。在一些实例中，所述待测水样选自生活污水、电镀废水、化工污水、印染废水。在一些实例中，所述待测水样的初始pH为1～11。氨气敏电极因长时间连续使用或因电极膜被污染，使用一段时间后，会出现读数不稳定现象，致使平行样品测量结果偏差较大的情况。在一些实例中，检测结果不稳定时，更换氨气敏电极的电极内充液。本专利技术的有益效果是：本专利技术一些实例的缓冲液，一是能较好消除悬浮物、色度、余氯、硫化物、钙、镁等金属离子的干扰，具有较好的适应性，对不同种类的污水均具有较好的遮蔽效果；二是水样不用预处理，直接进行测定；三是检测不同样品时，不需要额外调整缓冲液的组成即可获得令人满意的结果。本专利技术一些实例的缓冲液，通过使用特定比例范围的酒石酸钾钠和柠檬酸盐，出人意料地获得了适用范围更广的缓冲液，使得多种测水样氨氮的电极法检测时，不需要额外调整缓冲液的组成，极大方便了操作。具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术的技术方案。方便比较起见，水样中氨氮的测试方法如下：S1)安装电极。将搅拌器及参比电极接通电源，将氨气敏电极和搅拌子置于蒸馏水中，当参比电极上电位读数升至正值，即可开始测定；S2)取水样50ml于100ml烧杯中，加入2ml缓冲溶液，立即放入电极并搅拌，待读数稳定后记下读数E1mV；S3)再向水样中加入0.5ml氨氮标准液，待读数稳定后记本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液，由其溶质由NaOH、酒石酸钾钠和柠檬酸钠组成，其中，NaOH的摩尔浓度为0.5～5 M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.1～0.5 M、柠檬酸盐的摩尔浓度为0.05～0.2 M，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾，余量为水。/n

【技术特征摘要】
1.用于电极法测定污水中氨氮含量的缓冲液，由其溶质由NaOH、酒石酸钾钠和柠檬酸钠组成，其中，NaOH的摩尔浓度为0.5～5M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.1～0.5M、柠檬酸盐的摩尔浓度为0.05～0.2M，所述柠檬酸盐为柠檬酸钠或柠檬酸钾，余量为水。


2.根据权利要求1所述的缓冲液，其特征在于：NaOH的摩尔浓度为2～3M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.2～0.3M、柠檬酸盐的摩尔浓度为0.1～0.2M。


3.根据权利要求1所述的缓冲液，其特征在于：NaOH的摩尔浓度为2.5M、酒石酸钾钠的摩尔浓度为0.25M，柠檬酸盐的摩尔浓度为0.1M。


4.一种测定污水中氨氮含量的方法，所述方法为电极法，其特征在于：包括：
S1)在待测水样中加入缓冲液，放入参比电极和氨气敏电极并搅拌，记录稳定后的电位读数E1mV；
S2)再向上述待测水样中加入氨氮标准溶液，记录稳定后的电位读数E2mV；

【专利技术属性】
技术研发人员：李德豪，殷旭东，王儒珍，朱越平，钟华文，毛玉凤，谢文玉，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：广东;44