如何提高苯酚-次氯酸钠比色法测定发酵液中氨态氮准确度
一、方法要点
氨与苯酚及次氯酸钠在碱性介质中,以亚硝酰铁氰化钠为催化剂,生成蓝色的靛酚。颜色的深度与氨浓度成比例,可用分光光度法测定。显色反应受pH值、温度及次氯酸盐浓度等因素影响较大。采用pH 11.7的磷酸盐缓冲溶液,在37℃发色30min,次氯酸盐浓度为50mg/L(指测定体系的浓度,以有效氯计),在此条件下灵敏度最高。钙、镁及其他金属离子的干扰可用EDTA掩蔽消除。
二、试剂与仪器
(1)铵标准溶液:称取3.8190g在100℃干燥过的无水氯化铵,溶于水中,转入1L容量瓶中,稀释至标线,此溶液含氨氮为1mg/mL。再吸取10mL置于1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,此溶液含氨氮为0.01mg/mL。
(2)溶液A:溶解5g苯酚和25mg亚硝酰铁氰化钠于水中,稀释至500mL,放入棕色瓶中贮存,并置于冰箱中。
(3)溶液B:溶解2.5g氢氧化钠、18.7g、磷酸氢二钠和15.9g磷酸钠(Na3PO4·12H2O)于水中,加入含有效氯250mg的次氯酸钠溶液,用水稀释,用磷酸或磷酸钠调节至pH11.7,然后用水稀释至500mL。
(4)EDTA溶液(1%):溶解1gEDTA于100mL水中,用浓氢氧化钠溶液调节pH 10。
(5)次氯酸钠溶液:将浓盐酸滴加于二氧化锰上,使发生的氯气通入2mol/L氢氧化钠溶液中。可得有效氯浓度为0.3~0.4mol/L的溶液。或将5%~10%漂白粉溶液用浓盐酸调至pH 6.5~7制得,两种方法制得的次氯酸钠溶液均不稳定,使用前需用硫代硫酸钠间接碘量法测定其中的有效氯。用漂白粉溶液制备次氯酸钠时,会产生大量钙的沉淀,必须滤去。
(6)分光光度计。
(7)pH-S-3型酸度计。
三、分析步骤
量取处理后的水样或试液,置于100mL容量瓶中,加1mL 1%EDTA溶液(如样液含钙、镁较多时加3mL),摇匀,加入10mL溶液A,加10mL溶液B,摇匀,用水稀释至标线,再摇匀。置于37℃恒温水浴中30min(或20~30℃室温下4h),用1cm比色皿,于625nm波长处,以试剂空白为参比,测定吸光度。由标准曲线查得相应的氨氮含量。
计算:
氨氮(mg.N/L)=测得氨氮量(μg)/水样体积(mL)
四、标准曲线的绘制
在6个100mL容量瓶中,分别加入0.0、1.0、3.0、5.0、7.0、9.0μg氨氮
次氯酸的强,次氯酸是无机酸,而苯酚是有机酚类,靠氢氧键断裂产生酸性,是很弱的。这可由酸的电离常数看出:
酸
pka=-lgka(对酸的电离常数取常用对数的相反数)
hclo
7.40
c6h5oh
9.95
数值越大酸性越弱。
1、次氯酸的酸性强,次氯酸是无机酸,而苯酚是有机酚类,靠氢氧键断裂产生酸性,是很弱的。这可由酸的电离常数看出:
酸 pKa=-lgKa(对酸的电离常数取常用对数的相反数)
HClO 7.40
C6H5OH 9.95
数值越大酸性越弱。
因此该反应首先生成 次氯酸钠与苯酚
PS:相当于酸碱中和,苯酚钠强碱性(弱酸强碱盐)
2、HClO中的H是+1价,稳定
Cl是+1价,不稳定
O是-2价,稳定
一般来说Cl是-1价才是他的稳定价态
+1说明它失去了2个电子,要它稳定的话,只有得到2个电子才可以。
Cl的非金属性特别强,因此得到2个电子显然很容易,价态降低成-1。
3、又因为: 2HCIO=2HCI+O2(光照),即次氯酸氧化性强于氧气(可能该反应不是特别明显能够表示氧化性强弱,具体可以参考电极电势表)。
而氧气可以氧化苯酚,生成对苯醌(条件是长时间放置空气中)。
综上所述,次氯酸可以与苯酚钠常温下反应。
由于该方法是要氨在碱性条件下与苯酚和次氯酸钠反应,可以事先用氢氧化钠进行pH调节后(注意添加量,记录进行体积校正),如果还没有效果,可选择负压抽滤。