🔬 水中亚硝酸盐
以磺胺与 NED 重氮化法分光光度测定水中亚硝酸盐（NO₂⁻）。反映硝化不完全与新近污染。
要点速览
- 标准: PN-EN 26777:1999
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 8
- 各步骤合计时间: 58 分钟–1 小时 14 分钟
- 测量范围: 0,005–1,0 mg N/L
- 检出限: 0,005–0,01 mg N/L
- 波长: 540 nm
概述
亚硝酸盐（NO₂⁻）是氮循环中的中间形态 —— 在硝化（NH₄⁺ → NO₂⁻）与反硝化（NO₃⁻ → NO₂⁻）过程中生成。水中出现亚硝酸盐表明：新近的生活污水污染、硝化不完全、消毒不到位，或配水系统存在问题。
亚硝酸盐有毒 —— 可引起高铁血红蛋白血症（发绀），对婴儿尤为危险。饮用水标准：≤0,5 mg NO₂⁻/L（波兰卫生部条例）。天然水体中浓度通常很低（<0,1 mg/L），因为亚硝酸盐会很快被进一步氧化为硝酸盐。
ISO 6777 方法基于 Griess 反应 —— 亚硝酸根使磺胺重氮化，再与 N-(1-萘基)乙二胺（NED）偶联，生成深粉红色偶氮染料，于 540 nm 处测定。方法非常灵敏 —— 检出限 0,005–0,01 mg N/L。
方法原理
在酸性环境（pH 1,5–2,0）中，亚硝酸盐与磺胺（4-氨基苯磺酰胺）反应生成重氮盐。重氮盐与 N-(1-萘基)乙二胺二盐酸盐（NED）发生偶联反应，生成颜色鲜明的粉红色偶氮染料。
NO₂⁻ + 磺胺 →（H⁺）→ 重氮盐 重氮盐 + NED → 偶氮染料（粉红色）
染料吸光度在 540 nm 处测定。反应在室温下进行，10–20 分钟显色完全，颜色可稳定 2 小时。摩尔吸光系数约 53 000 M⁻¹cm⁻¹。
应用领域
- 饮用水质量控制（限值 ≤0,5 mg NO₂⁻/L）
- 配水管网监测（二次污染指示）
- 污水处理厂硝化过程控制
- 地表水与地下水检测
- 泳池水质控制
- 水源与取水口监测
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 测量范围 | 0,005–1,0 mg N/L |
| 检出限 | 0,005–0,01 mg N/L |
| 波长 | 540 nm |
| 显色时间 | 10–20 分钟（可稳定 2 小时） |
| 摩尔吸光系数 | 约 53 000 M⁻¹cm⁻¹ |
| 精密度（CV） | 2–5% |
标准
- 标准编号
- PN-EN 26777:1999
- 标准名称（波兰语）
- Jakość wody — Oznaczanie azotynów — Metoda absorpcyjnej spektrometrii cząsteczkowej
- 标准名称（英语）
- Water quality — Determination of nitrite — Molecular absorption spectrometric method
分步操作程序
-
配制溶液
配制 HCl 中的磺胺溶液与水中的 NED 溶液。棕色瓶冷藏保存。溶液最长有效期 1 个月。
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校准曲线
由 NaNO₂ 标准溶液配制标准系列：0、0,01、0,05、0,1、0,2、0,5、1,0 mg N/L。注意：稀释后的亚硝酸盐溶液须现配（不稳定！）。
-
取样
量取 40 mL 样品（浓度较高时取较少量并用水补至 40 mL）于 50 mL 容量瓶中。采样后立即分析 —— 亚硝酸盐不稳定！
-
加入磺胺
加入 1 mL 磺胺溶液，混匀，静置 2–8 分钟（重氮化）。
-
加入 NED
加入 1 mL NED 溶液，混匀，用去离子水定容至 50 mL，充分混匀。粉红色在 10 分钟内显现。
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显色
静置 10–20 分钟使显色完全。颜色在随后的 2 小时内稳定 —— 应在此时间窗内完成测定。
-
吸光度测定
以空白（40 mL 水 + 试剂）为参比，在 540 nm 处测定吸光度。由校准曲线读取浓度。
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质量控制
控制标准 —— 偏差不超过 ±10%。空白 —— 吸光度 <0,005。平行样 —— 相对偏差 <10%。曲线 R² >0,999。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| VIS 或 UV-VIS 分光光度计 | Hach DR3900、Shimadzu UV-1900、WTW photoLab 7600 | 15 000–45 000 PLN |
| 光学比色皿 10–50 mm | 玻璃比色皿 10、20、40、50 mm | 50–300 PLN/个 |
| 移液器 | Eppendorf Research Plus 0,1–1 mL 与 1–10 mL | 800–2 000 PLN |
| 容量瓶 50 mL | A 级，硼硅玻璃 | 30–80 PLN/个 |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 磺胺（4-氨基苯磺酰胺） | 63-74-1 | 重氮化液：10 g 磺胺溶于 100 mL HCl（1+1）+ 800 mL 水，定容至 1 L。有效期：冷藏 1 个月。 |
| N-(1-萘基)乙二胺（NED）二盐酸盐 | 1465-25-4 | 偶联试剂：1 g NED·2HCl 溶于 1 L 水。棕色瓶保存。有效期：冷藏 1 个月。变褐即弃用。 |
| 盐酸 HCl | 7647-01-0 | 稀 HCl（1+1），用于将反应环境酸化至 pH 1,5–2,0。 |
| NO₂⁻ 标准溶液 1000 mg N/L | 7632-00-0 | 水中 NaNO₂，有证标准物质。用于校准曲线。注意：亚硝酸盐溶液不稳定 —— 须现配！ |
| 无亚硝酸盐去离子水 | — | 经确认不含 NO₂⁻ —— 540 nm 处吸光度 <0,005（作空白用）。 |
职业健康与安全
- 盐酸 HCl —— 腐蚀性，蒸气有刺激性。在通风柜中操作。
- NED —— 有刺激性、可致敏。佩戴丁腈手套。
- 磺胺 —— 有刺激性，避免接触皮肤。
- 亚硝酸钠 NaNO₂ —— 误食有毒、为氧化剂。不得与酸混合（会释放有毒氮氧化物）！
- 必须佩戴护目镜、手套并穿实验服。
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 26777:1999 — 《Water quality — Determination of nitrite — Molecular absorption spectrometric method》。
该方法的原理是什么？
在酸性环境（pH 1,5–2,0）中，亚硝酸盐与磺胺（4-氨基苯磺酰胺）反应生成重氮盐。重氮盐与 N-(1-萘基)乙二胺二盐酸盐（NED）发生偶联反应，生成颜色鲜明的粉红色偶氮染料。
测量范围和准确度是多少？
测量范围：0,005–1,0 mg N/L；检出限：0,005–0,01 mg N/L；波长：540 nm；显色时间：10–20 分钟（可稳定 2 小时）。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 58 分钟–1 小时 14 分钟。整个程序共 8 个步骤。
需要哪些设备？
VIS 或 UV-VIS 分光光度计、光学比色皿 10–50 mm、移液器、容量瓶 50 mL。核心仪器的参考价格（VIS 或 UV-VIS 分光光度计）：15 000–45 000 PLN。
该检测用于哪些场景？
饮用水质量控制（限值 ≤0,5 mg NO₂⁻/L）；配水管网监测（二次污染指示）；污水处理厂硝化过程控制；地表水与地下水检测；泳池水质控制；水源与取水口监测。
需要采取哪些安全防护措施？
盐酸 HCl —— 腐蚀性，蒸气有刺激性。在通风柜中操作。；NED —— 有刺激性、可致敏。佩戴丁腈手套。；磺胺 —— 有刺激性，避免接触皮肤。；亚硝酸钠 NaNO₂ —— 误食有毒、为氧化剂。不得与酸混合（会释放有毒氮氧化物）！；必须佩戴护目镜、手套并穿实验服。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 26777。