对氨基苯甲酸光度法测定水中NO₂^-

刘海军?
（本溪冶金高等专科学校 环境保护科学研究所， 辽宁 本溪 117022）

　　摘要： 研究了以N，N-二甲基苯胺、对氨基苯甲酸为偶联、重氮试剂，利用醌式染料的合成反应测定NO₂^-的新方法。本法灵敏度高(ε＝5.22×10⁴)，选择性好，无试剂空白。NO₂^-在0～0.4mg/L范围内服从比尔定律，醌式染料及试剂均稳定，已用于环境水中NO₂^-的测定。
　　关键词： 亚硝酸根； 分光光度法； 醌式染料； N，N-二甲基苯胺； 对氨基苯甲酸
　　中图分类号： X132
　　文献标识码： C
　　文章编号： 1000-4602(2000)02-0051-02

　　以N，N-二甲基苯胺为偶联试剂，以具有更大共轭结构的醌式染料测定NO₂^-，可明显提高分析的灵敏度及染料的稳定性。在研究了N，N-二甲基苯胺-磺胺^［1］、N，N-二甲基苯胺-对氨基苯乙酮^［2］两个测定体系的基础上，本文以对氨基苯甲酸为重氮试剂，利用醌式染料的合成反应建立了测定NO₂^-的新分析体系，结果表明,本法灵敏度高(ε＝5.22×10⁴)，醌式染料更稳定，亦具有很好的选择性，用于环境水中NO₂^-的测定，结果与标准方法吻合。?

1 实验部分

1.1 主要试剂及仪器
1.1.1 试剂
　　N，N-二甲基苯胺溶液(0.05mol/L)：移取1.6mL试剂于250mL容置瓶中，加1mol/L盐酸溶液25.0mL，以水定容。
　　对氨基苯甲酸溶液(1.03mol/L)：称取1.0g试剂溶于适量温水中，加入5mol/L盐酸溶液50mL，以水定容至250mL。
　　NO₂^- 溶液：按常法配制1mg/mL溶液，用前逐级稀释成2.0μg/mL使用液。
　　醋酸钠溶液(4 mol/L)；盐酸溶液(6mol/L)。
　　所用试剂均为分析纯，实验用水为二次去离子水。
1.1.2 仪器
　　721分光光度计，pHS—73A型酸度计，S648型电热恒温箱。
1.2 实验方法
　　移取适量的NO₂^- 使用液(NO₂^-≤10μg)于25mL的比色管中，加水稀释至约15mL，加入对氨基苯甲酸溶液1.0mL，混匀，放置3～5 min，加入N，N-二甲基苯胺溶液2.0mL，醋酸钠溶液2.0mL，混匀。放置15～20min，加入6mol/L盐酸溶液2.0mL，以水定容至25mL，摇匀，用10mm比色皿，以水为参比于510nm处测定。?

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱
　　实验条件下，偶氮染料及醌式染料的吸收曲线如图1。

　　无试剂空白，醌式染料、偶氮染料的最大吸收波长分别为510 nm、465nm。由偶氮染料转为醌式染料，最大吸收波长迁移了45nm，灵敏度提高了约３倍，这是生色基团由转化为所致。
2.2 条件实验
2.2.1 酸度的影响
　　实验结果表明，溶液的pH在0.8～2.0范围内，重氮化反应在3～5 min内完成，由于重氮盐以内盐的形式存在，稳定性很好，在60min内未见分解。pH在5.1～7.0范围内，偶联时间大于15min，偶联反应进行完全。pH＜0.9时，偶氮染料2～3 min内定量地转化为醌式染料，在醋酸钠溶液的加入量为2.0mL时，需加入6 mol/L盐酸2.0 mL。
2.2.2 重氮、偶联试剂加入量的影响
　　溶液中对氨基苯甲酸的浓度为9.0×10^-4～1.8 ×10^-3mol/L时,重氮反应快速、完全，吸光度不变。实选其加入量为1.0mL。溶液中N，N-二甲基苯胺的浓度在3.0×10^-3～6.0×10^-3mol/L范围内，吸光度最大且稳定，实选用2.0mL。
2.2.3 醌式染料及试剂的稳定性
　　室温下，醌式染料的吸光度至少36 h保持不变；在60 ℃下保持2 h未见分解；于阳光下直射3 h，吸光度无变化；在10～35 ℃范围内，温度系数(吸光度变化量与温度变化量之比)为-0.017%。N，N-二甲基苯胺可稳定12个月，对氨基苯甲酸至少稳定3个月。表明醌式染料及所用试剂均具有很高的稳定性。
2.2.4 方法的重现性
　　重复测定0.10 mg/L的NO₂^-标准溶液，日内、日间RSD＜0.89%(N＝10)，表明方法具有很高的重现性。?
2.2.5 线性范围
　　NO₂^-在0～0.40 mg/L范围内服从比尔定律(A＝1.135C+0.003，C：mg/L，R＝0.9997)，由工作曲线的斜率计算出表观摩尔吸收系数为5.22×10⁴L/(mol·cm)。
2.2.6 共存离子的影响
　　对于0.20mg/L的NO₂^-，相对误差不大于5%，以下离子NO₂^-、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cd²⁺、Zn³⁺、Pb²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、NH₄⁺、Co²⁺(2mg，非最大量)；Cr³⁺(1.8mg)；S^2-(0.2mg，按水样预处理方法处理)；Cu²⁺(0.06mg)；Cr₂O₇^2-(0.02mg)；S₂O₃^2-(0.015mg)不干扰测定，1mL1%的硫酸锌(用于消除S^2-对分析的影响)对分析五影响。

3 环境水样的测定

3.1 水样的预处理
　　对浑浊、有色及含S^2-较高的水样，需作如下的处理：取200 mL的中性水样，加1%(m/V)的硫酸锌溶液2.0mL，摇匀，放置10 min，加氢氧化铝悬浊液^[3]2mL，混匀，静置。弃初滤液20～30mL，取适量滤液分析。
3.2 水样测定
　　分别分析了生活污水、河水及地下水，其结果如表1。?

表1 水样测定结果（N=6） 水样 NO₂^-
（mg/L) 回收率
（%） 萘乙二胺法^[3]结果
（mg/L) 张家河水^* 0.352 98.5～101.36 0.351 太子河水^* 0.119 97.8～102.4 0.120 废水井^** 0.078 98.2～101.5 0.080 注 *按水样预处理方法处理，**加标0.5μgNO₂^-。

参考文献：
　　［1］ 田亚赛，孙国军，刘海军.上海环境科学.1997，16(6)：36-38.
　　［2］ 田亚赛，刘海军.干旱环境监测，1998，12(3)：133-135.
　　［3］ 国家环保局，水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法［M］. 第三版.北京：中国环境科学出版社，1989.260-263.

---

电话： (0414)4835354×3018?
收稿日期：1999-09-15