⚗️ 水和废水中的硝酸盐氮——水杨酸钠比色法（在浓硫酸中硝化，410 nm 处测量）

理化 PN-C-04576-08

概述

该方法基于硝化反应：硝酸根离子在浓硫酸介质中把水杨酸钠硝化为硝基水杨酸，后者碱化后呈稳定的黄色，用分光光度法测量。在一篇比较硝酸盐测定方法的出版物中这样描述：「Oznaczenia spektrofotometryczne wykonano według Polskiej Normy PN-82/C-04576/08 z zastosowaniem salicylanu sodu, który w obecności stężonego kwasu siarkowego reaguje z jonami NO₃⁻. W wyniku reakcji nitrowania powstaje kwas nitrosalicylowy, który po zalkalizowaniu przechodzi w postać zdysocjowaną o intensywnym żółtym zabarwieniu. Pomiary absorbancji wykonano przy długości fali 410 nm」[分光光度测定按波兰标准 PN-82/C-04576/08 进行，使用水杨酸钠；它在浓硫酸存在下与 NO₃⁻ 离子反应。硝化反应的结果生成硝基水杨酸，碱化后转为强烈黄色的解离形态。吸光度在 410 nm 波长处测量]。

同样的化学原理由国际标准 ISO 7890-3:1988（磺基水杨酸法）描述，其中的磺基水杨酸是向样品加入水杨酸钠和硫酸后在原位生成的。ISO 给出方法的界限：取样 25 ml 时可测定到硝酸盐氮浓度 0.2 mg/l（用较小的样品可把范围向上扩展），在 40 mm 比色皿中检出限为 0.003–0.013 mg/l，而 0.2 mg N/l 的浓度给出约 0.68 个单位的吸光度。该方法用于原水和饮用水；样品本身的颜色在不超过 150 mg/l Pt 时可以接受，条件是对不加水杨酸盐的样品作吸收校正。

干扰：主要的干扰物质是氯化物、正磷酸盐、镁和锰(II)。亚硝酸盐用叠氮化钠（或氨基磺酸）消除，而碱化时钙盐和镁盐的析出则用与碱一同加入的 EDTA 二钠盐来阻止。pH 高于 8 的样品在量取试液之前用乙酸中和；含悬浮物的样品要静置、离心或通过洗过的玻璃纤维滤纸过滤。

标准状态：PKN 已撤销 PN-C-04576-08:1982（1973 年的早先版本涉及的是苯酚二磺酸法）。撤销并不使该方法在实验室中失效——已撤销的标准可以作为检验程序的依据，但认可范围和程序必须清楚地说明这一点，实验室也应当有继续使用的理由。关于向水体或土地排放废水条件的条例（Dz.U. 2019 poz. 1311）为硝酸盐氮指出分子吸收分光光度法而未指定具体标准，并作为替代指出按 PN-EN ISO 13395 的流动分析和按 PN-EN ISO 10304-1 的离子色谱法。

方法原理

向试液中加入水杨酸钠溶液，并在水浴上蒸干；冷却后用浓硫酸润湿干残渣，这使其中的硝酸盐把水杨酸盐硝化为硝基水杨酸。用水稀释并用加有 EDTA 二钠盐的氢氧化钠溶液碱化后，生成强烈黄色的解离形态；吸光度在 410 nm 处（ISO 7890-3：415 nm，40 或 50 mm 比色皿）以加水的空白试验为对照测量。浓度由用硝酸钾绘制的校准曲线读出。按 ISO 7890-3，试剂为：硫酸 c(H₂SO₄) = 18 mol/l（ρ = 1.84 g/ml）、冰乙酸、碱性溶液（200 g/l NaOH + 50 g/l 二水 EDTA 二钠盐——把 200 ± 2 g 氢氧化钠小心溶于约 800 ml 水中，加入 50 ± 0.5 g Na₂EDTA·2H₂O 并补足至 1 升；贮于聚乙烯瓶中，可无限期保存）、叠氮化钠溶液 0.5 g/l（0.05 ± 0.005 g 溶于 100 ml 水——极毒试剂，与酸作用会放出剧毒气体；可用氨基磺酸 0.75 g/l 代替）、水杨酸钠溶液 10 g/l（1 ± 0.1 g 溶于 100 ml 水，每日临用前配制）、硝酸盐储备标准溶液 1000 mg N/l（7.215 ± 0.001 g 在 105 °C 下至少干燥 2 h 的硝酸钾，溶解后补足至 1 升；可保存 2 个月），以及 100 mg N/l 和 1 mg N/l 的工作溶液（后者临用前配制）。

应用领域

• 饮用水和原水——硝酸盐的控制（一项卫生参数，婴儿高铁血红蛋白血症的风险）
• 城市和工业废水——氮平衡，反硝化效果的控制
• 地表水和地下水——来自农业的硝酸盐输入的监测（硝酸盐指令）
• 声明采用 PN-C-04576-08 方法的认可实验室（该标准已撤销，用作自有程序的依据）
• 没有色谱仪的批量分析——只需要分光光度计和水浴

关键参数

标准

标准编号

PN-C-04576-08:1982

标准名称（波兰语）

Woda i ścieki — Badania zawartości związków azotu — Oznaczanie azotu azotanowego metodą kolorymetryczną z salicylanem sodowym

标准名称（英语）

Water and waste water — Tests for nitrogen compounds — Determination of nitrate nitrogen by colorimetric method with sodium salicylate

分步操作程序

1. 样品的采集与制备

   把样品采入玻璃瓶中，并在采样后尽快分析；在 2–5 °C 下保存可延长多种样品的稳定期，但须针对具体种类加以核实。含悬浮物的样品应静置、离心或通过洗过的玻璃纤维滤纸过滤。pH 高于 8 的样品用乙酸中和。

2. 量取试液

   向蒸发皿中量取体积为 V 的一份试液，使其所含硝酸盐氮的质量落在校准曲线范围内（ISO 7890-3：含量不超过 0.2 mg N/l 时最多 25 ml；浓度较高时取较小体积）。

   ⏱ 时间: 5 min

3. 干扰的消除

   加入叠氮化钠（或氨基磺酸）溶液以消除亚硝酸盐的影响；对氯化物、正磷酸盐、镁或锰(II) 含量高的样品，把样品稀释或采用标准加入法测定。

4. 硝化

   加入水杨酸钠溶液，把蒸发皿中的内容物在沸水浴上蒸干，冷却，用浓硫酸润湿干残渣并用玻璃棒研磨至残渣溶解；放置使其反应完全。

   🌡 温度: 沸水浴

5. 碱化与定容

   定量转入奈斯勒比色管或容量瓶，加入含 EDTA 的碱性溶液直至得到稳定的黄色，用水补至刻度并混匀。使各溶液的温度一致（25 °C 水浴）。

6. 测量

   以用水代替样品配制的空白试验为对照，在 410 nm 处（ISO 7890-3：415 nm）测量吸光度。对有色样品，另做一次不加水杨酸钠的测定，并扣除所测吸光度。

7. 校准曲线

   用当天配制的硝酸钾工作溶液配成一系列标准，并使其走完整个程序。以吸光度对硝酸盐氮浓度的关系绘制曲线；每批测定都要核对。

8. 计算与记录

   由校准曲线读出浓度，并计入所取试液的体积和各次稀释。结果以 mg N-NO₃/l 或 mg NO₃/l 给出——单位应与委托方约定，因为换算系数（4.43）的差别是常见的误解来源。

所需设备与仪器

试剂、培养基与耗材

职业健康与安全

• 浓硫酸和冰乙酸——必须护目并穿防护服，绝不可用口吸移液管；把酸加入水中，不可相反。
• 叠氮化钠极毒；固体试剂与酸接触会放出毒气。不得把叠氮化物排入有铜管或铅管的下水道（有生成爆炸性金属叠氮化物的危险）。
• 200 g/l NaOH 的碱性溶液强烈腐蚀——应在加以冷却的容器中配制，溶解过程强烈放热。
• 蒸干操作应在通风柜内进行；加酸后避免残渣过热。
• 含 EDTA、叠氮化物和酸的废液单独收集，并按规定交付处置。

常见问题