12.2.1 测定范围 本法测钾和钠的最低检测浓度分别为0.05和0.01mg/L。 在一般情况下共存元素干扰较小,但当大量钠存在时,钾的电离受到抑制,从而使钾 的吸收强度增大,可在标准溶液中添加相应量的钠离子,予以校正。铁稍有干扰,磷酸盐 产生较大的负干扰,添加一定量镧盐后可以消除。在测定钠时,盐酸和氯离子通常使钠的 吸收强度降低,可在标准溶液中添加相应量盐酸予以校正。
12.2.2 方法提要 利用钾、钠基态原子能吸收来自本金属元素空心阴极灯发射的共振线,且其吸收强 度与钾、钠原子的浓度成正比。将水样导入火焰原子化器中使钾、钠离子原子化后,分别在其灵敏共振线766.5nm和589.0nm下测定其吸收度,与标准系列比较定量。钾、钠含量高时,可采用其次灵敏共振线404.5nm和330.2nm。二者均可用空气-乙炔火焰。
12.2.3 试剂
12.2.3.1 硝酸溶液(1+1)。
12.2.3.2 钾标准贮备溶液:同12.1.3.2。
12.2.3.3 钠标准贮备溶液:同12.1.3.3。
12.2.3.4 钾、钠混合标准溶液:取钾、钠标准贮备溶液(12.1.3.2,12.1.3.3),用纯水稀释至1.00mL含0.05mg钾和0.05mg钠。
12.2.4 仪器、设备
12.2.4.1 原子吸收分光光度计及其附件;钾、钠空心阴极灯。
12.2.4.2 空气压缩机或空气钢瓶气。
12.2.4.3 乙炔钢瓶气。
12.2.5 分析步骤
12.2.5.1 样品测定
12.2.5.1.1 按仪器说明书,将仪器调至测钾、钠最佳状态。
12.2.5.1.2 将水样直接喷入火焰,测定其吸光度。
12.2.5.1.3 样品中钾、钠含量较高时,可转动燃烧器角度,或用次灵敏共振线404.5nm, 330.2nm测定其吸光度。
12.2.5.2 校准曲线的绘制
12.2.5.2.1 精确吸取钾、钠混合标准溶液(12.2.3.4)或标准贮备液(12.2.3.2,12.2.3.3),用纯水稀释配成下列含量的标准系列: 钾:0,0.05,……3mg/L(波长766.5nm)或0,1,……15mg/L(波长404.5nm)。 钠:0,0.01,……0.5mg/L(波长589.0nm)或0,1,……60mg/L(波长330.2nm)。
12.2.5.2.2 按12.2.5.1水样分析步骤同时测定。
12.2.5.2.3 以标准浓度(mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
12.2.6 计算 同12.1.6
12.2.7 精密度和准确度 同12.1.7。
12.3 离子色谱法
12.3.1 测定范围 本法适用于饮用天然矿泉水及其瓶装水产品中钾、钠、锂、铵的测定。本法取样100μL时,它们的最低检测浓度是锂0.005mg/L、铵0.05mg/L、钾0.05mg/L、钠0.05mg/L。
12.3.2 方法提要 由于钾、钠、锂、铵四种阳离子的结构不同,它们对低交换容量的阳离子交换树脂 的亲合力也不相同,分配系数存在着差异,所以在交换柱中被淋洗的速度也不相同。因此,当水样注入离子色谱仪后,在淋洗液的携带下,流过装有阳离子交换树脂的分离柱时,它们按Li+、Na+、NH+4、K+的顺序被分离开,然后流入抑制柱,将强电解质的淋洗液转变成弱电解质,降低了背景电导。最后流经电导池,依次测定各离子的峰高(或峰面积)。用同样条件下绘制的标准曲线,即可求出水样中Li+、Na+、NH+4和K+的含量。
12.3.3 试剂 本标准采用电导率小于1μS/cm的蒸馏水(或去离子水)配制标准溶液和淋洗液。12.3.3.1 盐酸(HCl)溶液(1+1)。
12.3.3.2 淋洗液(HCl 0.005 mol/L):量取盐酸(ρ=1.18g/mL)4.2mL,用水稀释至10L,摇匀。
12.3.3.3 四甲基氢氧化铵［(CH3)4NOH］再生溶液(3g/L):量取市售的四甲基氢氧化铵溶液240mL,其中含24g［(CH3)4NOH］稀释至8L,混匀。
12.3.3.4 锂标准贮备溶液:称取碳酸锂(Li2CO3)1.0646克,加少许水湿润,然后逐滴加入盐酸溶液(3.3.1),使碳酸锂完全溶解后,再过量2滴,称入200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。此溶液1.00mL含1.00mg锂。 a.锂标准溶液:取锂标准贮备溶液(12.3.3.4)10.00mL于100mL容量瓶中,以水稀释 至刻度,混匀。此溶液1.00mL含0.10mg锂。 b.锂标准溶液:取锂标准溶液(a)10.00mL于100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀, 此溶液1.00mL含0.01mg锂。
12.3.3.5 钠标准贮备溶液:称取在500℃灼烧1h时,在干燥器中冷却0.5h的氯化钠(NaCl) 0.508 4g,溶于少量水中,移入200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。此溶液1.00mL 含1.00mg钠。 钠标准溶液:取钠标准贮备溶液(12.3.3.5)25.00mL于50mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此溶液1.00mL含0.50mg钠。
12.3.3.6 铵标准贮备溶液:称取氯化铵(NH4Cl)0.593 1g,溶于少量水中,移入200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此溶液1.00mL含1.00mg铵。 铵标准溶液:取铵标准贮备溶液(12.3.3.6)10.00 mL于100mL容量瓶中,以水稀释 至刻度,混匀,此溶液1.00mL含0.10mg铵。 12.3.3.7 钾标准贮备溶液:称取在500℃灼烧1h、在干燥器中冷却0.5h的硫酸钾(K2SO4)0.445 7g,溶于少量水中,移入200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此溶液1.00mL含 1.00mg钾。钾标准溶液:取钾标准贮备溶液(12.3.3.7)10.00mL于100mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此溶液1.00mL含0.10mg钾。
12.3.4 仪器
12.3.4.1 离子色谱仪。
12.3.4.2 阳离子保护柱(CG1)。
12.3.4.3 阳离子分离柱(CS1)。
12.3.4.4 阳离子纤维抑制柱(CFS)。
12.3.4.5 双笔记录器(或积分仪)。
12.3.5 分析步骤
12.3.5.1 水样的测定:按仪器说明书的要求,将仪器调试好。待基线稳定后,用注射器注入1～2mL待测样品,钾离子峰出完后,即可进行下一个水样的测定。根据记录的各离子的峰高(或峰面积),从标准曲线上即可求得水样中锂、钠、铵、钾的含量。
12.3.5.2 标准曲线的绘制:准确吸取锂标准溶液(0)0.10,0.20,0.40,1.00和2.00mL; 钠标准溶液(12.3.3.5)0.20,0.40,0.80,2.00和4.00mL;铵标准溶液(12.3.3.6)0.10, 0.20,0.40,1.00和2.00mL;钾标准溶液(12.3.3.7)0.20,0.40,0.80,2.00和4.00mL于 一系列200mL容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,此标准系列的浓度(mg/L)见表6。 表 6 标准系列浓度mg/L
Li+ 0.005 0.01 0.02 0.05 0.10
Na+ 0.50 1.00 2.00 5.00 10.00
NH+4 0.05 0.10 0.20 0.50 1.00
K+ 0.10 0.20 0.40 1.00 2.00
然后按12.3.5.1的分析步骤进行测定,记录各离子的峰高(或峰面积),分别绘制它们的浓度-峰高(或峰面积)标准曲线。
12.3.6 计算
ρ(β+)=A×D ……………………………………(12) 式中: ρ(β+)——水样中K+(或Li+、Na+、NH4+)的含量,mg/L; A——从K+(或Li+、Na+、NH4+)的标准曲线上分别查得的试样中各离子的含量,mg/L; D——水样稀释倍数。
12.3.7 精密度和准确度 同一实验室对含0.05mg/L锂、2.00mg/L钠、0.20mg/L铵、0.50mg/L钾的人工合成溶 液进行8次平行测定,其相对标准偏差分别为Li+0.97%、Na+0.79%、NH+4 3.3%、K+1.56%。 加标准回收时,Li+0.01mg/L、Na+1.50mg/L、NH+4 0.15mg/L和K+ 0.4mg/L,它们的 回收率分别为:锂95%～104%、钠95%～102%、铵93%～110%、钾97%～104%。
13 钙
13.1 乙二胺四乙酸二钠滴定法
13.1.1 测定范围 本方法测定水中钙含量大于200mg/L时,应预先稀释后测定。
13.1.2 方法提要 在碱性溶液中(pH为12)钙离子与钙试剂生成红色的络合物,其不稳定常数大于钙与乙二胺四乙酸二钠络合物的不稳定常数,在此溶液中滴加乙二胺四乙酸二钠溶液,就会将络合的钙试剂取代出来,滴定到终点时,呈现出游离指示剂的纯蓝色。水样碱度大时,须加入盐酸,经煮沸后再进行测定,否则因加入氢氧化钠溶液而生成 碳酸钙的沉淀,使结果偏低。
13.1.3 试剂
13.1.3.1 刚果红试纸。
13.1.3.2 盐酸溶液(1+1)。
13.1.3.3 氢氧化钠溶液［c(NaOH)=2mol/L］。
13.1.3.4 钙试剂:称取50mg钙试剂,加入25g氯化钾,在研钵中充分研磨成细粉后,贮存于密封的暗色瓶中。
13.1.3.5 乙二胺四乙酸二钠(简称DETA-2Na)标准溶液［c(EDTA─2Na)=0.01mol/L］,同9.3.6。
13.1.4 仪器
13.1.4.1 滴定管。
13.1.4.2 移液管。
13.1.4.3 三角瓶。
13.1.5 分析步骤
13.1.5.1 吸取50mL水样,注入150mL三角瓶中,放入刚果红试纸(13.1.3.1)一小块,加入盐酸溶液(13.1.3.2)酸化,直到试纸变成蓝紫色。
13.1.5.2 将溶液煮沸2～3min,冷却后,加2mL氢氧化钠溶液(13.1.3.3)。
13.1.5.3 加入钙试剂(13.1.3.4)20～40mg,以EDTA-2Na标准溶液(13.1.3.5)滴定至红色变至纯蓝色为止,同时做空白试验,记下用量(溶液保存以测定镁离子)。
13.1.6 计算
(V1-V2)×c×40.08×1 000
ρ(Ca)=━━━━━━━━━━━━━ ……………………(13)
V
式中:ρ(Ca)——水样中钙的质量浓度,mg/L; V1——滴定中所消耗EDTA─2Na溶液体积,mL;V2——空白所消耗EDTA─2Na溶液体积,mL; c——EDTA─2Na溶液的浓度,mol/L; 40.08——与1.00mLEDTA─2Na标准溶液［c(EDTA─2Na)=1.000mol/L］相当的以 克表示钙的质量; V——所取水样的体积,mL。
13.1.7 精密度 同一实验室对含33.5 mg/L钙,6.04mg/L镁,以及0.69mg/L钾,9.12mg/L钠,溶解性总固体151mg/L的水样经7次测定,其相对标准偏差为2.46%,相对误差为2.4%。
13.2 火焰原子吸收分光光度法
13.2.1 测定范围 本法的最低检测浓度为0.05mg/L。 铍、铝、硅、钛、钒等的氧化物,磷酸盐,硫化物干扰测定,降低分析灵敏度,可 加释放剂予以消除,本法选用氯化镧溶液为释放剂。
13.2.2 方法提要 利用钙的基态原子能吸收钙空心阴极灯发射的共振线,且其吸收强度与其浓度成 正比。将水样导入火焰使钙原子化后,在其灵敏共振线422.7nm下测定其吸光度,与标准系列比较定量。使用氧化性火焰。
13.2.3 试剂 所用水均为去离子水。
13.2.3.1 盐酸溶液(1+2)。
13.2.3.2 氯化镧溶液(30mg/mL镧):称取(优级纯)氯化镧(LaCl3·7H2O)80.2g,溶于水中,并用水稀释至1 000mL,此溶液含镧30mg/mL。
13.2.3.3 钙标准贮备液(0.50mg/mL):称取已在105℃烘干的(优级纯)碳酸钙1.2485g于100mL烧杯中,加入20mL水,然后慢慢加入盐酸溶液(13.2.3.1),使其完全溶解后,再加盐酸溶液(13.2.3.1)5ml,煮沸赶去二氧化碳,转移至1000ml容量瓶中,用水定容,摇匀,备用,此溶液1.00mL含0.50mg钙。
13.2.3.4 钙标准使用液(0.05mg/mL):吸取10.00mL钙标准贮备液(13.2.3.3),于100mL容量瓶中,加水定容。此液1.00mL含0.50mg钙。
13.2.4 仪器、设备
13.2.4.1 原子吸收分光光度计及其附件,钙空心阴极灯。
13.2.4.2 空气压缩机或空气钢瓶气。
13.2.4.3 乙炔钢瓶气。
13.2.4.4 10mL具塞试管。
13.2.5 分析步骤
13.2.5.1 样品测定 取水样10.00mL于10mL干燥具塞试管中,加氯化镧溶液(13.2.3.2)0.60mL,摇匀。按 仪器说明书,将仪器调至测钙最佳状态。将水样直接导入火焰,测定其吸光度。钙含量高时,旋转燃烧器头或选用次灵敏线进行测定。
13.2.5.2 校准曲线的绘制
13.2.5.2.1 低含量钙校准曲线 精确吸取钙标准使用液(13.2.3.4)0,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00和 20.00mL于一系列50mL容量瓶中,各加氯化镧溶液(13.2.3.2)3.0mL,加水定容,摇匀。 即得每升含钙0,0.50,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0和20.0mg的标准系列溶液。按样品测定步骤(13.2.5.1)同时测定其吸光度。
13.2.5.2.2 高含量钙校准曲线 精确吸取钙标准贮备液(13.2.3.3)0,0.5,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,12.00 和15.00mL于一系列50mL容量瓶中各加氯化镧溶液(13.2.3.2)3.0mL,加水至刻度,摇匀。 即得每升含钙0,5.0,10.0,20.0,40.0,60.0,80.0,100.0,120.0和150.0mg的标准系列溶 液。按样品测定步骤(13.2.5.1)旋转燃烧头或选用次灵敏吸收线同时测定其吸光度。
13.2.5.2.3 以标准浓度(mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
13.2.6 计算 ρ(Ca)=ρ1×D …………………………………(14) 式中:ρ(Ca)——水样中钙的质量浓度,mg/L; ρ1——以水样吸光度从校准曲线上查得的钙质量浓度,mg/L; D——水样稀释倍数。
13.2.7 精密度和准确度 同一实验室对含钙33.5mg/L,镁6.04mg/L,钾0.69mg/L,钠9.12mg/L,溶解性总固体 151mg/L的水样经10次测定,其相对标准偏差为1.79%。对钙含量为10.0,30.0,50.0和 80.0mg/L的加标水样测定,其回收率为99%～103%。
14 镁 14.1 乙二胺四乙酸二钠滴定法
14.1.1 测定范围 干扰元素及干扰的消除同第9章总硬度。
14.1.2 方法提要 取用乙二胺四乙酸二钠滴定法滴定钙后的溶液,破坏钙试剂指示剂后,当pH=9～10时, 在有铬黑T指示剂存在下,以乙二胺四乙酸二钠(简称 EDTA─1Na)溶液滴定镁离子,当到达等当点时,溶液呈现天蓝色。
14.1.3 试剂 同第9章总硬度。
14.1.4 仪器 同第9章总硬度。
14.1.5 分析步骤
14.1.5.1 取测定钙后的溶液,以盐酸溶液(1+1)酸化至刚果红试纸变为蓝紫色,放置5～10min,此时溶液应无色,若颜色不褪时,可加热使之褪色。
14.1.5.2 滴加氨缓冲溶液到刚果红试纸变红,再过量1～2mL,加5滴铬黑T指示剂,用EDTA─2Na 标准溶液滴定,直到溶液颜色呈不变的天蓝色。记下用量。
14.1.6 计算
V1×c×24.305×1 000
ρ(Mg)=━━━━━━━━━━━━━ ………………………………(15)
V
式中:ρ(Mg)——水样中镁的质量浓度,mg/L; V1——滴定消耗 EDTA─2Na标准溶液的体积,mL; c—— EDTA─2Na标准溶液的浓度,mol/L; V——所取水样的体积,mL; 24.305——与1.00mL EDTA─2Na标准溶液［c( EDTA─2Na)=1.000mol/L］相当的 以克表示的镁的质量。
14.1.7 精密度 同一实验室对含21.4mg/L镁、39.2mg/L钙以及3.90mg/L钾、29.4mg/L钠、溶解性总 固体283mg/L的水样经7次测定,其相对标准偏差为1.65%,相对误差为1.34%。
14.2 火焰原子吸收分光光度法
14.2.1 测定范围 本法测镁的最低检测浓度为0.02mg/L,最佳浓度范围为0.02～2.00mg/L。铍、铝、硅、钛、钒、锆的氧化物、磷酸盐、硫化物干扰镁的测定,可加释放剂予以消除。本法选用氯化镧溶液为释放剂。
14.2.2 方法提要 利用镁的基态原子能吸收镁空心阴极灯发射的共振线,且其吸收强度与其浓度成正比。将水样导入火焰使镁离子原子化后,在其灵敏共振线285.2nm下测定其吸光度,与标准系列比较定量。使用氧化型火焰。
14.2.3 试剂 本法所用水均为去离子水。
14.2.3.1 盐酸溶液(1+1)。
14.2.3.2 氯化镧溶液(30mg/mL镧):称取(优级纯)氯化镧(LaCl3·7H2O)80.2g,溶于水后,用水稀释至1000mL。此溶液1.00mL含30mg镧。
14.2.3.3 镁标准贮备液(0.50mg/mL):称取(优级纯)氯化镁1.959 0g,溶于水中,用水定容1000mL,摇匀。用EDTA容量法标定后,调整至1.00mL含0.50mg镁。
14.2.3.4 镁标准使用液(0.05mg/mL):吸取镁标准贮备液(14.2.3.3)10.00mL于100mL容量瓶中,加水定容,摇匀。此液1.00mL含0.05mg镁。
14.2.4 仪器、设备
14.2.4.1 原子吸收分光光度计及其附件;镁空心阴极灯。
14.2.4.2 空气压缩机或空气钢瓶气。
14.2.4.3 乙炔钢瓶气。
14.2.4.4 10mL具塞试管。
14.2.5 分析步骤
14.2.5.1 低含量镁校准曲线的绘制
14.2.5.1.1 精确吸取镁标准使用液(14.2.3.4)0,0.30,0.60,1.00,1.30,2.00mL于一系列50mL容量瓶中,各加3.0mL氯化镧溶液(14.2.3.2)及1滴盐酸溶液(14.2.3.1),加水定容,摇匀。即得每升含0,0.30,0.60,1.00,1.30和2.00mg镁的标准系列溶液。
14.2.5.1.2 按仪器说明书将仪器工作条件调整至测镁最佳状态,选择灵敏吸收线285.2nm。
14.2.5.1.3 依次将镁标准系列溶液导入火焰,测定其吸光度。
14.2.5.1.4 以标准浓度( mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校准曲线。
14.2.5.2 一般含量镁校准曲线的绘制
14.2.5.2.1 精确吸取镁标准使用液(14.2.3.4)0,0.50,1.00,3.00,5.00,7.00,10.00, 15.00,20.00,25.00和30.00 mL于一系列50mL容量瓶中,各加3.0mL氯化镧溶液(14.2.3.2)及1滴盐酸溶液(14.2.3.1),加水定容,摇匀,即得每升含0,0.50,1.0,3.0,5.0,7.0,10.0, 15.0,20.0,25.0和30.0 mg镁的标准系列溶液。
14.2.5.2.2 按仪器说明书将仪器工作条件调至测镁最佳状态,旋转燃烧器头或选用次灵敏吸收线。
14.2.5.2.3 按14.2.5.1.3～.14.2.5.1.4进行测定并绘制校准曲线。
14.2.5.3 样品测定
14.2.5.3.1 取水样10.00mL于10 mL干燥具塞试管中,加0.60mL氯化镧溶液(14.2.3.2)摇匀。
14.2.5.3.2 按14.2.5.2测定其吸光度。
14.2.6 计算 ρ(Mg)=ρ1×D …………………………………………(16) 式中:ρ(Mg)——水样中镁的质量浓度, mg/L; ρ1——以水样吸光度从校准曲线上查得的镁的质量浓度, mg/L; D——水样稀释倍数。
14.2.7 精密度和准确度 同一实验室对含21.4 mg/L钙,39.2 mg/L镁,3.90 mg/L钾,29.4 mg/L钠,151 mg/L 溶解性总固体的水样经10次测定,其相对标准偏差为1.40%。对镁含量为6.0,10.0,15.0 mg/L的加标水样测定,其回收率为99%～103%。
15 铁
15.1 二氮杂菲分光光度法
15.1.1 测定范围 本法最低检测量为2.5μg,若取50mL水样测定,则最低检测浓度为0.05 mg/L。 钴,铜超过5 mg/L,镍超过2 mg/L,锌超过铁的10倍时对本法均有干扰,铋、镉、汞、 钼、银可与二氮杂菲产生浑浊。 测定总铁的水样加酸煮沸以溶解铁的难溶化合物,同时消除氰化物、亚硝酸盐、多磷酸盐的干扰。加入盐酸羟胺将铁还原为亚铁,消除氧化剂的干扰。
15.1.2 方法提要 在pH3～9的条件下,亚铁离子与二氮杂菲生成稳定的橙红色络合物,在510nm波长 处有最大吸收。当二氮杂菲过量时,控制溶液pH为2.9～3.5,显色较快。
15.1.3 试剂
15.1.3.1 盐酸(1+1)。
15.1.3.2 盐酸羟胺溶液(100g/L):称取10g盐酸羟胺(NH2OH·HCl),溶于水,并稀释至 100mL。
15.1.3.3 二氮杂菲溶液(1g/L):称取0.1g二氮杂菲(C12H8N2·H2O),溶解于加有2滴浓 盐酸的纯水,并稀释至100mL(当水中含铁量少于100μg时,加入1mL试剂已足够)。
15.1.3.4 乙酸铵缓冲溶液(pH4.2):称取250g乙酸铵(NH4C2H3O2),溶解于150mL水中,再加入700mL冰乙酸混匀,用纯水稀释至1000mL。
15.1.3.5 铁标准贮备溶液(0.100mg/mL):称取0.702 2 g硫酸亚铁铵［Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O］溶于70mL硫酸(1+10)溶液中,滴加0.02mol/L的高锰酸钾溶液至溶液出现粉红色不变,用纯水定容至100mL。此溶液1.00mL含有0.100mg铁。
15.1.3.6 铁标准使用溶液(10.0μg/mL):吸取10.00mL铁标准贮备液(15.1.3.5),用纯水定容至100mL。此溶液1.00mL含有10.0μg铁。
15.1.4 仪器
15.1.4.1 100mL三角瓶。
15.1.4.2 50mL具塞比色管
15.1.4.3 分光光度计。
15.1.5 分析步骤
15.1.5.1 量取50.0mL酸化的水样(含铁量超过50μg时,可取适量的水样,加纯水稀释至50.0mL)于50mL比色管中。
15.1.5.2 另取100mL三角瓶8个,分别加入铁标准使用溶液(15.1.3.6)0,0.25,0.50,1.00,2.00,3.00,4.00和5.00mL,各加纯水至50mL。
15.1.5.3 向各标准瓶中加入4mL盐酸(15.1.3.1)和1mL盐酸羟胺溶液(15.1.3.2),文火煮沸至约剩下30mL时取下,冷却至室温,然后移入50mL。比色管中,并用纯水稀释至50mL。
15.1.5.4 向各样品和标准管中加入2mL二氮杂菲溶液(15.1.3.3)、10.0mL乙酸铵缓冲液(15.1.3.4),各加纯水至50mL。充分混匀,放置10～15min。
15.1.5.5 于510nm波长,用2cm比色皿,以纯水为参比,测定样品和标准系列溶液的吸光度。
15.1.5.6 绘制校准曲线,从曲线上查出样品管中铁的含量。
15.1.6 计算
m
ρ(Fe)=━━ …………………………………………(17)
V
式中: ρ(Fe)——样品中铁的质量浓度,mg/L; m——由标准曲线上查得铁的含量,μg; V—— 水样的体积,mL。
15.2 硫氰酸盐-分光光度法
15.2.1 测定范围 水中常见的共存物质对本法无干扰。铜超过1.2mg/L,钼超过4mg/L时有干扰。 本法最低检测量为2μg,若取25mL水样测定,则最低检测浓度为0.08mg/L。
15.2.2 方法提要 硫氰酸盐和三价铁形成红色配合物,在非离子表面活性剂曲拉通X——100的存在下, 颜色稳定性增强,灵敏度亦有所提高。
15.2.3 试剂
15.2.3.1 硫酸溶液［c(H2SO4)=0.5mol/L］:吸取3mL硫酸,用水稀释成100mL。
15.2.3.2 高锰酸钾溶液［c(KMno4)=0.02mol/L］:称取0.3g高锰酸钾,溶于水并稀释成100mL。
15.2.3.3 曲拉通X——100溶液(200g/L):称取20g曲拉通X─100［(CH3)3CCH2C(CH2)2C 6H4(OCH2CH2)10OH］,用纯水稀释至100mL。
15.2.3.4 硫氰酸钾溶液(486g/L):称取243g硫氰酸钾(KSCN),溶于水并稀释成500mL。
15.2.3.5 铁标准贮备溶液:同15.1.3.5。
15.2.3.6 铁标准使用液:同15.1.3.6。
15.2.4 仪器、设备
15.2.4.1 50mL比色管。
15.2.4.2 分光光度计。
15.2.5 分析步骤
15.2.5.1 吸取25.0mL水样于50mL比色管中。
15.2.5.2 另取7支50mL比色管,分别加入铁标准使用液(15.2.3.6)0,0.20,0.50,1.00,1.50,2.00和2.50mL,各加纯水至25mL。
15.2.5.3 向水样及标准管中各加5滴硫酸溶液(15.2.3.1),1滴高锰酸钾溶液(15.2.3.2),摇匀,放置5min。若高锰酸钾的颜色消失可再加,直至淡紫红色不褪为止。
15.2.5.4 各加5mL曲拉通X—100溶液(15.2.3.3)、5mL硫氰酸钾溶液(15.2.3.4),加纯水至50mL,摇匀,放置10min。
15.2.5.5 于480nm波长,用3cm比色皿,以纯水为参比,测定吸光度。
15.2.5.6 绘制校准曲线,从曲线上查出水样中铁的含量。
15.2.6 计算 ρ(Fe)=m/V …………………………………………(18) 式中:ρ(Fe)——水中总铁的浓度,mg/L; m——从标准曲线上查得的样品中铁的含量,μg; V——水样体积,mL。
15.2.7 精密度与准确度 单个实验室取8μg铁,按分析步骤测定10次,相对标准偏差为3.1%。取不同水样做回收实验,回收率94%～102%。
15.3 火焰原子吸收分光光度法
15.3.1 测定范围 本法中直接火焰原子吸收法和络合萃取后火焰原子吸收法测铁的最低检测浓度分别为0.30和0.025 mg/L。水样中硅酸盐对铁有负干扰,可加入钙离子与干扰物生成更稳定的化合物,以释放出 铁离子;若水样中盐类浓度高时产生正干扰,可用标准加入法加以校正,或采用螯合萃取 法加以消除。
15.3.2 方法提要 见17.1.2。
15.3.3 试剂
15.3.3.1 硝酸(优级纯)(1+1)。
15.3.3.2 浓盐酸(优级纯)(ρ20=1.19g/mL)。
15.3.3.3 酒石酸溶液(150g/L)。
15.3.3.4 硝酸溶液［c(HNO3)=1mol/L］:吸取浓硝酸12.5mL,用纯水稀释至200mL。
15.3.3.5 氢氧化钠［c(NaOH)=1mol/L］:称取氢氧化钠4g,用纯水溶解并稀释至100mL。
15.3.3.6 溴酚蓝指示剂(1g/L):称取溴酚蓝(C19H10Br4O5S)0.050g,用乙醇溶液(1+4)溶解并稀释至50mL。
15.3.3.7 吡咯烷二硫代氨基甲酸铵溶液(2%):称取吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(C5H12N2S2,简称APDC)2g,溶于纯水中,滤去不溶物,再用水稀释到100mL,临用前配制。
15.3.3.8 甲基异丁基甲酮［(CH3)2CHCH2COCH3,简称MIBK］,低级品需用5倍体积的盐酸溶液(1+99)振摇,洗除所含杂质,弃去盐酸相,再用纯水洗去过量的盐酸。
15.3.3.9 铁标准贮备液(1 mg/mL):称取氧化铁(Fe2O3,优级纯)1.429 7g,加硝酸溶液(15.3.3.1)10mL,小心加热并滴加浓盐酸(15.3.3.2)助溶,至完全溶解后,用纯水定容至1000mL,此液1.00mL含1.00mg铁。
15.3.4 仪器、设备
15.3.4.1 原子吸收分光光度计及铁空心阴极灯。
15.3.4.2 空气压缩机或空气钢瓶气。
15.3.4.3 乙炔钢瓶气。
15.3.4.4 250mL分液漏斗。
15.3.4.5 10mL具塞试管。 所有玻璃器皿使用前均须先用(1+9)硝酸浸泡并直接用纯水清洗干净。
15.3.5 分析步骤
15.3.5.1 仪器操作 按照仪器说明书将仪器工作条件调整至测铁最佳状态,选择灵敏吸收线248.3nm。
15.3.5.2 直接法测定 适用于含铁量较高的水样。
15.3.5.2.1 用每升含1.5mL浓硝酸的纯水将铁标准贮备液(15.3.3.9)稀释并配制成0.3～10.0mg/L的铁标准系列。
15.3.5.2.2 将标准系列与空白液依次交替喷入火焰,测定其吸光度。
15.3.5.2.3 以标准浓度( mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校准曲线或计算回归方程。 15.3.5.2.4 将样品喷入火焰,测定其吸光度,在校准曲线或回归方程中查出其铁浓度(mg/L)。
15.3.5.3 萃取法测定 适用于含铁量较低的水样。
15.3.5.3.1 用每升含1.5mL浓硝酸的纯水将铁标准贮备液(15.3.3.9)稀释为每毫升含铁10.0μg,分别向6个250mL分液漏斗中加入0,0.25,0.50,1.00,2.00和3.00mL,用每升含1.5mL浓硝酸的纯水稀释到100mL,配成每升含铁0,25,50,100,200和300μg的标准系列。
15.3.5.3.2 取水样100mL于另一个250mL分液漏斗中。
15.3.5.3.3 向盛有水样和标准的分液漏斗中,各加酒石酸溶液(15.3.3.5)5.0mL,混匀。加溴酚蓝指示剂(15.3.3.6)数滴,用硝酸溶液(15.3.3.4)或氢氧化钠溶液(15.3.3.5),将标准及水样的pH调至2.2～2.8(溶液由蓝色变成黄色)。
15.3.5.3.4 向各分液漏斗中加入APDC(15.3.3.7)2.5mL,混匀,再加入MIBK(15.3.3.8)10mL,振摇2min。静置分层,弃去水相,将MIBK层经脱脂棉滤入具塞试管中。
15.3.5.3.5 将MIBK层喷入火焰,调节进样量至每分钟0.8～1.5mL,减小乙炔流量调节火焰至正常高度。
15.3.5.3.6 将标准系列和样品萃取液与MIBK试剂间隔喷入火焰,测定其吸光度。所有测定必须在萃取后5h内完成。
15.3.5.3.7 以标准浓度( mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制校准曲线,并从校准曲线上查得样品含铁的质量浓度( mg/L)。
15.3.6 计算
15.3.6.1 直接进样测定法,可从校准曲线上直接查出水样中铁的质量浓度( mg/L)。
15.3.6.2 水样经浓缩或稀释后,直接进样测定,或用萃取法进行测定者,可从校准曲线上查出铁的质量浓度后按式(19)计算结果。 ρ(Fe)=(ρ1×100)/V ……………………………(19) 式中:ρ(Fe)——水样中铁的质量浓度, mg/L; ρ1——以水样吸光度从校准曲线上查得铁的质量浓度, mg/L; V——原水样体积,mL; 100——水样稀释后的体积,mL。
15.3.7 精密度和准确度 8个实验室用本法测定合成水样,各金属浓度(μg/L)分别为:铁78,镉27,铬65,铜 37,汞4.4,镍96,铅113,锌26,锰47,相对标准偏差为12.3%,相对误差为13.3%。
16 锰
16.1 无火焰原子吸收分光光度法
16.1.1 测定范围 本法测锰的最低检测浓度为0.05μg/L。
16.1.2 方法提要 本法基于样品经基体改进后,所含锰离子在石墨管内,高温蒸发解离为原子蒸气,并吸收锰空心阴极灯发射的共振线,且其吸收强度在一定范围内与锰浓度成正比。因此, 可在其他条件不变的情况下,根据测得的吸收值与标准系列比较进行定量。
16.1.3 试剂 所用水均为去离子水。
16.1.3.1 浓硝酸:优级纯。
16.1.3.2 硝酸溶液(1+1)。
16.1.3.3 硝酸溶液(0.5%):吸取浓硝酸5mL,用水稀释为1000mL。
16.1.3.4 硝酸镁(5%):称取优级纯硝酸镁［Mg(NO3)2］5g,加水溶解并定容至100mL。
16.1.3.5 锰标准贮备液(1.00 mg/mL):称取金属锰(纯度在99.99%以上)1.000g于250mL烧杯中,加硝酸溶液(16.1.3.2)20mL,溶解后,用水定容至1000mL,此液1.00mL含1.000mg锰。
16.1.3.6 锰标准中间液(50.0μg/mL):取锰标准贮备液(16.1.3.5)5.00mL于100mL容量瓶中,加0.5%(V/V)硝酸溶液(16.1.3.3)定容,摇匀,此液1.00mL含50.0μg锰。
16.1.3.7 锰标准使用液(1.00 μg/mL):取锰标准中间液(16.1.3.6)2.00mL于100mL容量瓶中,加0.5%硝酸溶液(16.1.3.3)定容,摇匀,此液1.00mL含1.00μg锰。
16.1.4 仪器、设备
16.1.4.1 原子吸收分光光度计及其配件:石墨炉控制装置、锰空心阴极灯,氘灯或塞曼背景扣除装置等。
16.1.4.2 氩气钢瓶气。
16.1.4.3 微量自动进样装置或微量定量取样器。
16.1.5 分析步骤
16.1.5.1 仪器操作 参照仪器说明书安装石墨炉并将仪器工作条件和石墨炉原子化参数调整至测锰最佳状态。参考参数见表7。 表7 仪器参数
程序 干燥 灰化 原子化 清除
温度,℃ 200 1 3000 2 700 2700
斜率,s 20 10 1 —
保持,s 10 20 5 3
氩气,mL/min — — 50 —
16.1.5.2 水样测定
16.1.5.2.1 吸取锰标准使用液(16.1.3.7)0,0.50,1.00,3.00和5.00mL于5只100mL容量瓶内,加硝酸镁溶液(16.2.3.4)5mL,用0.5%硝酸(16.1.3.3)定容,摇匀,分别配制成 1.00mL含0,5.0,10.0,30.0和50.0ng锰的标准系列。
16.1.5.2.2 吸取10mL水样,加硝酸镁(16.1.3.4)0.5mL,同时取10mL0.5%硝酸溶液 (16.1.3.3),加入硝酸镁(16.1.3.4)作为试剂空白。
16.1.5.2.3 仪器调零后依次吸取20μL试剂空白、标准系列和样液,注入石墨管,启动石墨炉控制程序和记录仪,记录吸收峰值或峰面积。
16.1.5.2.4 以标准浓度对吸收峰值或峰面积绘制校准曲线,以样液吸光度在校准曲线上查得样液中锰的质量浓度(μg/L)。
16.1.6 计算
ρ1×V2
ρ(Mn)=━━━━ …………………………………………(20)
V1×1 000
式中:ρ(Mn)——水样中锰的质量浓度, mg/L; ρ1——校准曲线上查得的试样锰的质量浓度,μg/L; V1——取样体积,mL; V2——样品稀释后的体积,mL。
16.1.7 精密度 同一实验室用浓度为12.9μg/L的质控样品,在约二年内多次测定的相对标准偏差为 6.42%,相对误差为6.48%。
16.2 甲醛肟分光光度法
16.2.1 测定范围 本法最低检测量为1μg,若取20mL水样测定则最低检测浓度为0.05 mg/L。铁浓度超过40 mg/L时有干扰,镍和钴含量与锰近似时有干扰。
16.2.2 方法提要 在碱性条件下(pH≈10),锰与甲醛肟作用,形成红色的络离子,用分光光度法测定含量。
16.2.3 试剂
16.2.3.1 缓冲液(pH≈10);称取68g氯化铵(NH4Cl),溶于300mL纯水中,加570mL浓氨水, 用纯水稀释至1 000mL。
16.2.3.2 甲醛肟溶液:称取8g盐酸羟胺(NH2OH·HCl),溶于100mL纯水中,加4mL甲醛溶液［ρ(HCHO)=37%］,用纯水稀释至200mL。
16.2.3.3 L─抗坏血酸溶液(10g/L):称取1.0gL─抗坏血酸(C6H8O6),溶于水并稀释至100mL。此溶液易失效,可根据需要于临用前配制。
16.2.3.4 乙二胺四乙酸二钠溶液(37g/L):称取乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O8Na2·2H2O,简称EDTA─2Na)3.7g,溶于水并稀释至100mL。
16.2.3.5 锰标准贮备溶液:称取0.288g高锰酸钾(KMnO4),溶于100mL纯水中,加10mL硫酸溶液［c(1/2H2SO4)=1mol/L］,加温至70℃以上,滴加草酸溶液［c(1/2H2C2O4)=1mol/L］至高锰酸钾红色消失为止。冷后转移到1000mL容量瓶中,用纯水定容。此液1.00mL含0.100mg锰。
16.2.3.6 锰标准使用液:取10.00mL锰标准贮备溶液(16.2.3.5),置于100mL容量瓶中,用纯水定容。此液1.00mL含10.0μg锰。.
16.2.4 仪器、设备
16.2.4.1 分光光度计。
16.2.4.2 25mL比色管。
16.2.5 分析步骤
16.2.5.1 取20mL水样于比色管中。
16.2.5.2 另准备8支25mL比色管,分别加入锰标准溶液(16.2.3.6)0,0.10,0.20,0.40, 0.80,1.20,1.60和2.00mL,各加纯水至20mL。
16.2.5.3 向水样及标准系列管中各加1.0mL缓冲液(16.2.3.1)和1.0mL甲醛肟溶液(16.2.3.2),混匀,放置5min。
16.2.5.4 加温到25～30℃,各加1.0mL抗坏血酸溶液(16.2.3.3)和1.0mLEDTA─2Na溶液(16.2.3.4),充分混合,放置15min。
16.2.5.5 用试剂空白作参比,于450nm波长处,测定水样及标准系列的吸光度。
16.2.5.6 绘制校准曲线,并查出水样中锰的含量。
16.2.6 计算 ρ(Mn)=m/V ………………………………………………(21) 式中:ρ(Mn)——水中锰(Mn)的浓度, mg/L; m——从标准曲线上查得的水样管中锰的含量,μg; V——水样体积,mL。
16.2.7 精密度与准确度 单个实验室取2μg锰测定8次,相对标准偏差为3.8%,8μg锰测定9次,相对标准偏差为1.2%。用各种水样作回收实验,回收率92%～103%。
16.3 共沉淀-火焰原子吸收分光光度法 见17.3。
17 铜
17.1 火焰原子吸收分光光度法
17.1.1 测定范围 本法中直接火焰原子吸收法和络合萃取后火焰原子吸收法测铜的最低检测浓度分别为0.20和0.0075mg/L。若水样中盐浓度高时产生正干扰,可用标准加入法加以校正。采用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)螯合,再以甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取低含量待测元素时,可消除大量共 存离子的干扰,例如,浓度为70000mg/L的Br-,I-,NO-3,PO3-4,SO2-4,CO2-3;20%的氯化钠,氯化钾;5000mg/L的钙,镁,硅,铝对铜,锌,镉,铅,钴,铁及锰的测定都没有影响。但水样中如含有大量能与APDC络合的金属,会产生负干扰,此时应增加APDC用量,并用MIBK重复萃取。
17.1.2 方法提要 本法基于水样中的基态原子能吸收来自同种金属元素空心阴极灯发出的共振线,且其吸收强度与样品中该元素含量成正比。可在其他条件不变的情况下,根据测得的吸收强度,与标准系列比较进行定量。水样中待测金属离子含量较高时,可将水样直接导入火焰使其原子化后,采用其灵敏共振线进行测定。对于含量较低的水样,则需先经螯合萃取,加以富集。直接测定时,多 数金属元素能在空气-乙炔火焰中原子化后直接测定。
17.1.3 试剂 本法配制试剂,稀释样液等所用纯水均为去离子水。
17.1.3.1 硝酸优级纯(1+1)。
17.1.3.2 盐酸优级纯(ρ20=1.19 g/mL)。
17.1.3.3 酒石酸溶液(150g/L)。
17.1.3.4 硝酸溶液［c(HNO3)=1mol/L］:吸取硝酸(ρ20=1.42g/mL)12.5mL,用纯水稀释至200mL。
17.1.3.5 氢氧化钠［c(NaOH)=1mol/L］:称取氢氧化钠4g,用纯水溶解并稀释至100mL。
17.1.3.6 溴酚蓝指示剂(1g/L):称取溴酚蓝(C19H10Br4O5S)0.050g,用乙醇溶液(1+4)溶解并稀释至50mL。
17.1.3.7 吡咯烷二硫代氨基甲酸铵溶液(20g/L):称取吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(C5H12N2S2,简称APDC)2g,溶于纯水中,滤去不溶物,再用水稀释到100mL。临用前配制。
17.1.3.8 甲基异丁基甲酮［(CH3)2CHCH2COCH3,简称MIBK］,低级品需用5倍体积的盐酸溶液(1+99)振摇,洗除所含杂质,弃去盐酸相,再用纯水洗去过量的盐酸。
17.1.3.9 铜标准贮备液(1 mg/mL):称取1.000 0g金属铜,溶于15mL硝酸(17.1.3.1)中,用纯水定容1000mL,摇匀,备用。此液1.00mL含1.00mg铜。
17.1.4 仪器、设备
17.1.4.1 原子吸收分光光度计及铜空心阴极灯。
17.1.4.2 空气压缩机或空气钢瓶气。
17.1.4.3 乙炔钢瓶气。
17.1.4.4 250及125mL分液漏斗。
17.1.4.5 10mL具塞试管。 所有玻璃器皿使用前均须先用(10+90)硝酸浸泡并直接用纯水清洗干净。
17.1.5 分析步骤
17.1.5.1 仪器操作 按照仪器说明书将仪器工作条件调整至测铜最佳状态,选择灵敏吸收线324.7nm。
17.1.5.2 直接法测定。 适用于含铜量较高的水样。
17.1.5.2.1 用每升含1.5mL浓硝酸的纯水将铜标准贮备液(17.1.3.9)稀释并配制成0.2～5.0mg/L的铜标准系列。
17.1.5.2.2 将标准溶液与空白液依次交替喷入火焰,测定其吸光度。
17.1.5.2.3 以标准溶液浓度( mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标绘制校准曲线或计算回归方程。
17.1.5.2.4 将样品喷入火焰,测定其吸光度,在校准曲线或回归方程中查出其铜的质量浓度(mg/L)。
17.1.5.3 萃取法测定 适用于含铜量较低的水样。
17.1.5.3.1 用每升含1.5mL硝酸(ρ20=1.42 g/mL)的纯水将铜标准贮备液(17.1.3.9)稀释为含铜3.0μg/mL,分别向6个125mL分液漏斗中加入0,0.25,0.50,1.00,2.00,和 3.00mL,用每升含1.5mL硝酸(ρ20=1.42g/mL)的纯水称释到100mL,配成含铜0,7.5, 15.0,30.0,60.0,90.0μg/L的标准系列。
17.1.5.3.2 取水样100mL于另一125mL分液漏斗中。
17.1.5.3.3 向盛有水样和标准的分液漏斗中,各加酒石酸溶液(17.1.3.3)5.0mL,混匀。加溴酚蓝指示剂(17.1.3.6)数滴,用硝酸溶液(17.1.3.4)或氢氧化钠溶液(17.1.3.5) 将标准及水样的pH调至2.2～2.8(溶液由蓝色变成黄色)。
17.1.5.3.4 向各分液漏斗中加入APDC(17.1.3.7)2.5mL,混匀,再加入MIBK(17.1.3.8)10mL,振摇2min。静置分层,弃去水相,将MIBK层经脱脂棉滤入具塞试管中。
17.1.5.3.5 将MIBK层喷入火焰,调节进样量至每分钟0.8～1.5mL,减小乙炔流量,调节火焰至正常高度。
17.1.5.3.6 将标准系列和样品萃取液与MIBK试剂间隔喷入火焰,测定其吸光度。所有测定必须在萃取后5h内完成。
17.1.5.3.7 以标准溶液浓度( mg/L)为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制校准曲线,并从校准曲线上查得样品含铜的质量浓度( mg/L)。
17.1.6 计算
17.1.6.1 直接进样测定法,可从校准曲线上直接查出水样中铜的质量浓度( mg/L)。
17.1.6.2 水样经浓缩或稀释后直接进样测定,或用萃取法进行测定者,可从校准曲线上查出铜的质量浓度后按式(22)计算结果。
100
ρ(Cu)=ρ1×━━━ ……………………………………………(22)
V
式中:ρ(Cu)——水样中铜的质量浓度; mg/L; ρ1——以水样吸光度从校准曲线上查得铜的质量浓度, mg/L; 100——水样稀释后的体积,mL; V——原水样体积,mL。
17.1.7 精密度 5个实验室用本法测定含铜26.5μg/L的合成水样［其他成分的浓度(μg/L)为:汞5.1, 锌39,镉29,铁150,锰130］,相对标准偏差为9.3%,相对误差为6.8%。
17.2 二乙氨基二代甲酸钠分光光度法
17.2.1 测定范围 本法最低检测量为2μg,若取200mL水样测定,则最低检测浓度为0.01mg/L。 铅、锌、铁等金属离子的干扰,可用乙二胺四乙酸二钠─柠檬酸铵络合剂掩蔽。
17.2.2 方法提要 在pH值9～11的氨溶液中,铜离子与二乙氨基二硫代甲酸钠反应生成黄棕色络合物, 用四氯化碳或三氯甲烷萃取后比色定量。
17.2.3 试剂
17.2.3.1 乙二胺四乙酸二钠-柠檬酸三铵溶液:称取5g乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O3N a2·2H2O,简称EDTA─2Na)和20g柠檬酸三铵［(NH4)3C6H5O7］,溶于纯水中并稀释至100mL。
17.2.3.2 甲酚红溶液(1g/L):称取0.1g甲酚红(C22H18O5S),溶于95%乙醇并稀释至100mL。
17.2.3.3 氨水(ρ=0.88 g/mL)。
17.2.3.4 铜试剂溶液(1g/L):称取0.1g二乙氨基二硫代甲酸钠［(C2H5)2NCS2Na］,溶于纯水并稀释至100mL。贮存于棕色试剂瓶中,置于冰箱中保存。
17.2.3.5 四氯化碳或三氯甲烷:重蒸馏。
17.2.3.6 铜标准贮备溶液(1.00 mg/mL):称取1.000 0g金属铜,溶于15mL硝酸溶液(1+1)中,用纯水定容至1 000mL,此溶液1.00mL含1.00mg铜。
17.2.3.7 铜标准使用溶液(10.0μg/mL):吸取10.00mL铜标准贮备溶液(17.2.3.6)用纯水定容至1 000mL。此溶液1.00mL含10.0μg铜。
17.2.4 仪器
17.2.4.1 250mL分液漏斗。
17.2.4.2 10mL具塞比色管。
17.2.4.3 分光光度计。
17.2.5 分析步骤
17.2.5.1 量取100mL水样于250mL分液漏斗中(若水样色度高时,可置于烧杯中,加入少量过硫酸铵,煮沸使体积浓缩约70mL,冷却后加纯水稀释至100mL)。
17.2.5.2 另取250mL分液漏斗6个,各加100mL纯水,然后分别加入0,0.20,0.40,0.60, 0.80及1.00mL铜标准使用溶液(17.2.3.7),混匀。
17.2.5.3 向样品及标准系列溶液中各加5mLEDTA─2Na-柠檬酸三铵溶液(17.2.3.1)及 三滴甲酚红溶液(17.2.3.2),滴加氨水(17.2.3.3)至溶液由黄色变为浅红色,再各加5mL铜试剂溶液(17.2.3.4),混匀,放置5min。
17.2.5.4 各加10.0mL四氯化碳或三氯甲烷(17.2.3.5),振摇2min,静置分层。用脱脂棉擦去分液漏斗颈的水,将四氯化碳相放入干燥的10mL具塞比色管中。
17.2.5.5 于436nm波长处,用2cm比色皿,以四氯化碳(或三氯甲烷)作参比,测定样品及标准系列溶液的吸光度。
17.2.5.6 绘制校准曲线,从曲线上查得样品管中铜的含量。
17.2.6 计算
m
ρ(Cu)=━━ …………………………………………(23)
V
式中:ρ(Cu)——水样中铜的质量浓度, mg/L; m——从标准曲线上查得样品管中铜的含量,μg; V——水样的体积,mL。
17.2.7 精密度与准确度 有20个实验室用本法测定含铜26.5μg/L的合成水样含各金属浓度(μg/L)分别为汞, 5.1;锌,39;镉,29,铁,150;锰,130。相对标准偏差25.8%,相对误差17.0%。
17.3 共沉淀-火焰原子吸收分光光度法
17.3.1 测定范围 本法最低检测量为铜、锰20μg;锌、铁2.5μg;镉1.0μg;铅5.0μg。若取250mL 水样测定,则最低检测浓度为:铜、锰0.008 mg/L;锌、铁0.01 mg/L;镉0.004 mg/L; 铅0.02 mg/L。
17.3.2 方法提要 水样中的铜、铁、锰、锌、镉、铅等金属离子经氢氧化镁共沉捕集后,加硝酸溶解沉淀,酸液喷雾,火焰原子吸收法测定各自波长下的吸光度,求出待测金属离子的浓度。
17.3.3 试剂
17.3.3.1 氢氧化钠溶液(200g/L)。
17.3.3.2 氯化镁溶液(100 mg/L):称取10g氯化镁(MgCl2·6H2O),用纯水溶解,并稀释为100mL。
17.3.3.3 1+1硝酸溶液。
17.3.3.4 铜标准贮备溶液:称取1.000 0g金属铜,溶于15mL硝酸溶液(1+1)中,并用纯水定容至1 000mL,此溶液1.00mL含1.00mg铜。
17.3.3.5 铁标准贮备溶液:称取1.429 7g氧化铁(优级纯,Fe2O3),加入 10mL硝酸溶液(1+1),小火加热并滴加浓盐酸助溶至完全溶解后加纯水定容至1 000mL,此溶液1.00mL 含1.00mg铁。
17.3.3.6 锰标准贮备溶液:称取1.291 2g氧化锰(优级纯,MnO),加硝酸溶液(1+1)溶解后并用纯水定容至1 000mL,此溶液1.00mL含1.00mg锰。
17.3.3.7 锌标准贮备溶液:称取1.000 0g金属锌,溶于20mL硝酸溶液(1+1)中,并用纯水定容至1000mL,此溶液1.00mL含1.00mg锌。
17.3.3.8 镉标准贮备溶液:称取1.000 0g金属镉,溶于5mL硝酸溶液(1+1)中,并用纯水定容至1000mL,此溶液1.00mL含1.00mg镉。
17.3.3.9 铅标准贮备溶液:称取1.598 5g硝酸铅［Pb(NO3)2］,溶于约200mL水中,加入1.5mL浓硝酸,用纯水定容至1 000mL,此溶液1.00mL含1.00mg铅。
17.3.3.10 各种金属离子的混合标准溶液:分别取一定量的各种金属离子标准贮备液,置于同一容量瓶中,并用每升含1.5mL硝酸的纯水稀释,使成下列浓度(μg/mL):镉,1.0; 铜、锰,2.0;铁、锌,2.5;铅,5.0。
17.3.4 仪器、设备
17.3.4.1 原子吸收分光光度计及铁、锰、铜、锌、镉、铅空心阴极灯。
17.3.4.2 250mL量杯。
17.3.4.3 25mL容量瓶。
17.3.5 分析步骤
17.3.5.1 取250mL水样于量杯内,加入2mL氯化镁溶液(17.3.3.2),边搅拌边滴加氢氧化钠溶液(17.3.3.1)2mL(如系加酸保存水样,则先用氨水中和至中性)。加完后继续搅拌1min。
17.3.5.2 放置到沉淀降到25mL以下(约需2h),用虹吸法吸取上清液至剩余体积为20mL左右,加入1mL硝酸(17.3.3.3)溶解沉淀,转入25mL容量瓶中,加纯水至刻度,摇匀。
17.3.5.3 另取6个量杯,分别加入混合标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0mL,加纯水至250mL刻度,以下操作同17.3.5.1～17.3.5.2。
17.3.5.4 将水样及标准系列溶液分别喷雾,测定各自波长下的吸光度。
17.3.5.5 绘制标准曲线并查出水样中各种金属离子的含量。
17.3.6 计算 可从标准曲线上直接查出各种金属离子的浓度。
17.3.7 精密度与准确度
10个实验室测定了含有低、中、高浓度铜的加标水样,相对标准偏差分别为:低浓度(0.008～0.012 mg/L)6.6%～14.5%;中浓度(0.024～0.025 mg/L)4.8%～6.1%;高浓度(0.04mg/L以上)0.5%～6.9%。
10个实验室测定了铅的精密度,相对标准偏差分别为:低浓度(0.02～0.025 mg/L) 4.4%～14.9%;中浓度(0.04～0.06 mg/L)2.9%～13.2%;高浓度(0.08mg/L以上)3.8%～ 15.7%。
10个实验室测定了镉的精密度,相对标准偏差分别为:低浓度(0.004～0.01mg/L)3.8% ～11.2%;中浓度(0.04～0.06mg/L)2.9%～13.2%;高浓度(0.06 mg/L以上)1.2%～12.4%。
8个实验室测定了锌的精密度,相对标准偏差分别为:低浓度(0.005～0.01 mg/L) 0.44%～14.1%;中浓度(0.02～0.04 mg/L)2.9%～10.6%;高浓度(0.05 mg/L以上)1.4% ～10.9%。
6个实验室测定了铁和锰的精密度,铁的相对标准偏差分别为:低浓度(0.01～0.015 mg/L)6.9%～17.8%;中浓度(0.04 mg/L)2.9%～10.6%;高浓度(0.05 mg/L以上)0.9%～ 14.7%。
锰的相对标准偏差分别为:低浓度(0.01mg/L)4.4%～14.4%;中浓度(0.02～0.04mg/L) 2.5%～9.4%;高浓度(0.05 mg/L以上)0.8%～11.4%。
10个试验室做了铜、铅的回收试验。
铜的回收率为:加标浓度0.008～0.016 mg/L时, 92.3%～109%;加标浓度0.028～0.05 mg/L时,92.3%～108%;加标浓度0.4～2.0mg/L时, 92.5%～105%。
铅的回收率为:加标浓度0.02 mg/L时,86.8%～107%;加标浓度0.04～0.07 mg/L时, 91.4%～108%;加标浓度0.16～0.8 mg/L时,82.3%～137%。
8个试验室做了锌的回收试验。加标浓度0.01 mg/L时,回收率92%～107%;加标浓度 0.04～0.08 mg/L,98%～110%;加标浓度0.24～2.0 mg/L时,95%～117%。
6个试验室做了镉、铁、锰的回收试验。
镉的回收率为:加标浓度0.004～0.016 mg/L时,92.5%～105.5%;加标浓度0.04～ 0.08 mg/L时,95%～106%;加标浓度0.2～0.24 mg/L时,95%～102.5%。
铁的回收率为:加标浓度0.04 mg/L时,95.4%～112.8%;加标浓度0.4 mg/L时,97.5% ～102.5%;加标浓度1.2～2.0 mg/L时,94%～101%。
锰的回收率:加标浓度0.04 mg/L时,90%～100%;加标浓度0.4 mg/L时,97.5%～105%; 加标浓度1.2%～2.0 mg/L时,92.5%～103%。
45.3.2 方法提要
在酸性溶液中,铬酸钡与硫酸盐生成硫酸钡沉淀及铬酸根离子。将溶液中和至偏碱性后,多余的铬酸钡及生成的硫酸钡沉淀可过滤除去。滤液中则含有被硫酸盐所取代的铬酸盐离子,呈现黄色,比色定量。
加入钙氨试剂,除使溶液呈碱性外,还可除去碳酸盐及重碳酸盐的干扰。加入乙醇可降低铬酸钡在水溶液中的溶解度。
45.3.3 试剂
45.3.3.1 乙醇〔ρ(C2H5OH)＝95%〕。
45.3.3.2 铬酸钡悬浊液：取2.5g铬酸钡,加入200mL乙酸-盐酸混合液中(1mol/L乙酸与 0.02mol/L盐酸等体积混合),充分振摇均匀,制成悬浊液。保存在聚乙烯瓶中,使用前摇匀。
45.3.3.3 钙-氨溶液：称取1.9g氯化钙(CaCl2·2H2O)溶于500mL6mol/L氨水中,密闭保存。
45.3.3.4 硫酸盐标准使用液：同45.2.3.3。
45.3.4 仪器设备。
45.3.4.1 分光光度计。
45.3.4.2 25mL比色管。
45.3.4.3 玻璃漏斗。
45.3.5 分析步骤
45.3.5.1 吸取10.0mL水样于25mL比色管中。另取25mL比色管7支,分别加入0,0.10, 0.20,0.40,0.60,0.80及1.00mL硫酸盐标准使用液(45.3.3.4),加纯水至10mL。
45.3.5.2 将铬酸钡悬浊液(45.3.3.2)充分摇匀,迅速而准确地向水样及标准系列管中各加入5.0mL,充分混合,静置3min。
45.3.5.3 各加1.0mL钙-氨溶液(45.3.3.3),混匀。各加10mL乙醇(45.3.3.1),盖塞,猛列振摇1min。
45.3.5.4 用慢速定量滤纸过滤,弃去最初的10mL滤液,收集以后的滤液于10mL比色管中,于420nm波长,用3cm比色皿,用纯水为参比,测定吸光度。
45.3.5.5 绘制标准曲线,从曲线上查出水样中硫酸盐含量。
45.3.6 计算
m×1000
ρ(SO4--)＝──────……………………………………(82)
V
式中：ρ(SO4--)——水样中硫酸盐浓度,mg/L；
m——从校准曲线上查得水样中硫酸盐含量,mg；
V——水样体积,mL。
45.3.7 精密度与准确度
有1个实验室用本法测定了含硫酸盐浓度分别为低浓度(12.12mg/L),中等浓度( 57.55mg/L),高浓度(110.3mg/L)的水样各7次,相对标准偏差依次为6.80%,2.06%, 1.57%。有2个实验室用本法做了不同浓度的回收实验。添加标准量为：20,34,52和100mg/L, 其回收率分别为：99.9%,104.0%,100.0%和101.6%。
46 耗氧量
46.1 酸性高锰酸钾滴定法
46.1.1 测定范围
本法适用于氯化物浓度低于300mg/L的饮用天然矿泉水及其瓶装水中耗氧量的测定。
若取100mL水样,本法最低检测浓度为0.5mg/L,最高可测定5.0mg/L。
46.1.2 方法提要
高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质(有机物及无机物)氧化,过量的高锰酸钾用草酸还原。根据消耗的高锰酸钾的量计算相当的耗氧量。
46.1.3 试剂
46.1.3.1 硫酸溶液(1＋3)：将1份硫酸加至3份纯水中煮沸,滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。
46.1.3.2 高锰酸钾溶液［c(1/5KMnO4)＝0.1000mol/L］：称取3.3g高锰酸钾(KMnO4),溶于少量纯水中,并稀释至1000mL,煮沸15min,静置2天以上。然后用玻璃砂芯漏斗过滤或虹吸法将上部溶液移入棕色瓶中,置暗处存并按以下方法标定：
吸取25.00mL草酸钠溶液(46.1.3.4)于500mL三角瓶中,加入225mL新煮沸放冷的纯水及10mL浓硫酸。迅速自滴定管中加入约24mL高锰酸钾溶液,待褪色后加热至70～80℃,再继续滴定至溶液呈微红色并保持30s不褪色。当滴定终点时,溶液的温度不低于55℃,记 录高锰酸钾溶液用量。
0.1000×25.00
c=────────-………………………………………(83)
V
式中：c——高锰酸钾溶液的浓度,mol/L；
V——高锰酸钾溶液的用量,mL。
校正高锰酸钾溶液浓度为0.1000mol/L。
46.1.3.3 高锰酸钾溶液［c(1/5KMnO4)＝0.0100mol/L］：将0.1000mol/L高锰酸钾溶液(46.1.3.2)准确稀释10倍。
46.1.3.4 草酸钠溶液［c(1/2Na2C2O4)＝0.1000mol/L］：称取6.701g草酸钠(Na2C2O4)溶于少量纯水中,并定容至1000mL,置暗处保存。
46.1.3.5 草酸钠溶液［c(1/2Na2C2O4)＝0.0100mol/L］：将0.1000mol/L草酸钠(46.1.3.4) 溶液准确稀释10倍。
46.1.4 分析步骤
46.1.4.1 测定前须预处理三角瓶：向250mL三角瓶中加入50mL纯水,再加入硫酸溶液(46.1.3.1)及少量高锰酸钾溶液(46.1.3.3)。加热煮沸数分钟,取下三角瓶,用草酸钠溶液(46.1.3.5)滴定至微红色,将溶液倾出。
46.1.4.2 取100mL充分混匀的水样(若水样中有机物含量较高,可取适量水样以纯水稀释至100mL),置于上述处理过的三角瓶中,加入5mL硫酸溶液(46.1.3.1)。用滴定管加入10.0mL高锰酸钾溶液(46.1.3.3)。
46.1.4.3 将三角瓶放入沸腾的水浴内,准确放置30min(如加热过程中红色明显减退,须将水样稀释重做)。取下三角瓶,趁热加入10.0mL草酸钠溶液(46.1.3.5),充分振摇,使红色褪尽。
46.1.4.4 再于白色背景上,自滴定管加入高锰酸钾溶液(46.1.3.3),至溶液呈微红色即为终点。记录用量V1(mL)。(测定时,如水样消耗的高锰酸钾超过加入量的一半,应少取样品用纯水稀释后重做。)
46.1.4.5 向滴定至终点的水样中趁热(70～80℃)加入10.0mL草酸钠溶液(46.1.3.5)。立即用高锰酸钾溶液(46.1.3.3)滴定至微红色,记录用量V2(mL)。如高锰酸钾溶液浓度为准确的0.0100mol/L,滴定时的用量为10.0mL,否则可求一校正系数K：
10.0
K=───- ……………………………………………(84)
V2
46.1.4.6 如果水样用纯水稀释,则另取100mL纯水,同46.1.4滴定,记录高锰酸钾溶液消耗体积(V0)。
46.1.5 计算
［(10＋V1)K－10］×0.08×1000
ρ(O2)=────────────────
100
=［(10＋V1)K－10］×0.8 ………………………(85)
如水样用纯水稀释,则采用下列公式计算水样的耗氧量：
｛［(10＋V1)K－10］－［(10＋V0)K－10］R｝×0.08×1000
ρ(O2)=─────────────────────────── …………(86)
V
式中：ρ(O2)——水样中耗氧量的质量浓度,mg/L；
R——稀释水样时,纯水在100mL体积中所占比例,例如25mL水样用纯水稀释至100mL,则
100－25
R=───────-=0.75；
100
V1、K、V0——分别见步骤46.1.4.4,46.1.4.5和46.1.4.6条；
V——水样体积,mL。
46.2 碱性高锰酸钾滴定法
46.2.1 测定范围
本法适用于氯化物浓度在300mg/L以上的饮用天然矿泉水及其瓶装水中耗氧量的测定。
若取100mL水样,本法最低检测浓度为0.5mg/L。
46.2.2 方法提要
高锰酸钾在碱性溶液中将还原性物质(有机物和无机物)氧化,过量的高锰酸钾在碱性溶液中用草酸钠滴定。
46.2.3 试剂
46.2.3.1 氢氧化钠(500g/L)：称取50g氢氧化钠溶液(NaOH)溶于纯水中,稀释至100mL。
46.2.3.2 硫酸溶液(1＋3)：同46.1.3.1条。
46.2.3.3 高锰酸钾溶液［c(1/5KMnO4)＝0.0100mol/L］：同46.1.3.3条。
46.2.3.4 草酸钠溶液［c(1/2Na2C2O4)＝0.0100mol/L］：同46.1.3.5条。
46.2.4 分析步骤
46.2.4.1 于250mL处理过的三角瓶内(处理方法见46.1.4.1条),加入100mL混匀水样(或取适量水样加纯水稀释至100mL),再加入0.5mL氢氧化钠溶液(46.2.3.1)及10.00mL高锰酸钾溶液(46.2.3.3)。
46.2.4.2 将三角瓶放入沸腾水浴上准确加热30min。取下三角瓶,趁热加入5mL硫酸溶液(46.2.3.2)及10.00mL草酸钠溶液(46.2.3.4),振摇混匀至红色褪尽。
46.2.4.3 自滴定管加高锰酸钾溶液(46.2.3.3)至淡红色即为终点。记录用量V1(mL)。
46.2.4.4 按46.1.4.5条求高锰酸钾校正系数K。
46.2.4.5 如水样需稀释后测定,按46.1.4.6条,求100mL纯水的消耗量,记录高锰酸钾消耗量V0(mL)。
46.2.5 计算
同46.1.5条。
47 氰化物
47.1 异烟酸-吡唑酮分光光度法
47.1.1 测定范围
本法适用于饮用天然矿泉水及瓶装水中浓度低于1mg/L的氰化物的测定。
本法最低检测量为0.1μg,若取250mL水样蒸馏测定,最低检测浓度为0.002mg/L。
47.1.2 方法提要
在pH7.0溶液中,用氯胺T将氰化物转变为氯化氰,再与异烟酸-吡唑酮作用,生成蓝色染料,比色定量。
水样经蒸馏可除去多数干扰物。水样中酚的含量低于500mg/L时,对本法无干扰。
47.1.3 试剂
47.1.3.1 甲基橙指示剂(0.5g/L)：称取50mg甲基橙(C14H14O3N3SNa),溶于纯水中,稀释至100mL。
47.1.3.2 乙酸锌溶液(100g/L)：称取5g乙酸锌［Zn(CH3COO)2·2H2O］溶于纯水中,并稀释至500mL。
47.1.3.3 酒石酸(H2C4H4O6)：固体。
47.1.3.4 氢氧化钠溶液［c(NaOH)＝0.5mol/L］：称取2.0g氢氧化钠(NaOH),溶于纯水中,并稀释至100mL。
47.1.3.5 氢氧化钠溶液［c(NaOH)＝0.025mol/L］：量取5.0mL氢氧化钠溶液(47.1.3.4),用纯水稀释至100mL。
47.1.3.6 磷酸盐缓冲液(pH7.0)：称取34.0g无水磷酸二氢钾(KH2PO4)和35.5g无水磷酸氢二钠(Na2HPO4),溶于纯水中,并稀释至1000mL。
47.1.3.7 氯胺T溶液(10g/L,临用时配制)：称取1g氯胺T(C7H7SO2NClNa·3H2O),溶于纯水中,并稀释至100mL(已经分解的或配制后浑浊的氯胺T不能使用)。
47.1.3.8 异烟酸-吡唑酮溶液：称取1.5g异烟酸,溶于24mL氢氧化钠溶液(47.1.3.5),用纯水稀释至100mL；另取0.25g吡唑酮(C10H10NO2),溶于20mLN-二甲基甲酰胺［HCON (CH3)2］中,合并上述两种溶液,混匀。
47.1.3.9 氰化钾标准使用溶液(1.00μg/mL)：称取0.25g氰化钾(KCN)溶于纯水中,并定容至1000mL。此溶液1mL约相当于0.1mg氰化物(CN-)。其准确浓度可在使用前用0.0192mol/L硝酸银溶液标定,计算溶液中氰化物的含量。再用0.025mol/L氢氧化钠溶液稀释成1.00mL含有1.00μg氰化物(CN-)的标准溶液。
氰化钾标准溶液标定如下：吸取1.0μg氰化钾溶液于100mL三角瓶中,用0.5mol/L氢氧化钠溶液调节溶液的pH至11以上(一般加入1mL0.5mol/L氢氧化钠溶液即可),加入0.1mL试银灵指示剂(0.02g试银灵溶于100mL丙酮中),用0.0192mol/L硝酸银标准溶液称取3.2650g硝酸银,溶于纯水,并定容至1000mL,参照氯化物测定进行标定。1.00mL相当于1.00mg氰化物(CN-)滴定至溶液由黄色变为橙色。消耗的硝酸银的毫升数即为10.0mL标准溶液中氰化物CN-的毫克数。
47.1.4 仪器
47.1.4.1 500mL全玻璃蒸馏器。
47.1.4.2 25mL和50mL具塞比色管。
47.1.4.3 恒温水浴。
47.1.4.4 分光光度计。
47.1.5 分析步骤
47.1.5.1 取250mL水样(氰化物含量超过20μg时,可取适量水样,加纯水至250mL),置于500mL全玻璃蒸馏器内,加入数滴甲基橙指示剂(47.1.3.1)。接着加5mL乙酸锌溶液(47.1.3.2),加1～2g酒石酸(47.1.3.3),此溶液颜色由橙黄色变成橙红,迅速进行蒸馏。蒸馏速度控制在2～3mL/min。用50mL具塞比色管收集蒸馏液,管内预先放入5mL氢氧化钠溶液(47.1.3.4)作吸收液,冷凝管下端必须插入吸收液中。收集蒸馏液至50mL,混合均匀。取10.0mL蒸馏液,置25mL具塞比色管中。
47.1.5.2 另取25mL具塞比色管9支,分别加入氰化钾标准使用溶液(47.1.3.9)0,0.10, 0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.50,和2.00mL,加氢氧化钠溶液(47.1.3.5)至10.0mL。
47.1.5.3 向水样管和各标准管中加入5.0mL磷酸盐缓冲溶液(47.1.3.6)。置于37℃左右恒温水浴中,加入0.25mL氯胺T溶液(47.1.3.7),盖紧混合,放置5min,然后加入5.0mL异烟酸-吡唑酮溶液(47.1.3.8),加纯水至25mL,混匀。于25～40℃放置40min。于638nm波长,用3cm比色皿,以纯水作参比,测定吸光度。
47.1.5.4 绘制校准曲线,从曲线上查出样品管中氰化物含量。
47.1.6 计算
m×V2
ρ(CN-)=───── …………………………………(87)
V1×V3
式中：ρ(CN-)——水样中氰化物的质量浓度,mg/L；
m——校准曲线上查得样品管中氰化物的含量,μg；
V1——水样体积,mL；
V2——蒸馏液体积,mL；
V3——比色所用蒸馏液体积,mL。
47.1.7 准确度
同一实验室用本法测定6个不同地方的矿泉水,其平均回收率为86%；回收率的范围80%～92%。
47.2 吡啶-巴比妥酸分光光度法
47.2.1 测定范围
本法适用于饮用天然矿泉水及其瓶装水中浓度低于1mg/L的氰化物的测定。
本法最低检测量为0.1μg,若取250mL水样蒸馏测定,则最低检测浓度为0.002mg/L。
47.2.2 方法提要
水样中的氰化物经蒸馏后吸收于碱性溶液中,与氯胺T反应生成氯化氰。然后与吡啶-巴比妥酸生成紫色染料,比色定量。
47.2.3 试剂
47.2.3.1 氢氧化钠溶液［c(NaOH)＝0.5mol/L及0.025mol/L］,同47.1.3.4及47.1.3.5 条。
47.2.3.2 磷酸盐缓冲液：称取2.79g无水磷酸二氢钾(KH2PO4)和4.14g无水磷酸氢二钠(Na2HPO4)溶于纯水中,并稀释到1000mL。
47.2.3.3 氯胺T溶液(10g/L)：同47.1.3.7条。
47.2.3.4 吡啶-巴比妥酸试剂：称取0.36g巴比妥酸(丙二酰脲,C4H4O3H2),加入6mL吡啶及20mL盐酸溶液(1＋3),待溶解后用纯水稀释到100mL。
47.2.3.5 氰化钾标准使用溶液(1.00μg/mL)：1.00mL含1.00μg氰化物(CN-),同47.1.3.9条。
47.2.4 仪器
47.2.4.1 500mL全玻璃蒸馏器。
47.2.4.2 25mL和50mL具塞比色管。
47.2.4.3 恒温水浴。
47.2.4.4 分光光度计。
47.2.5 分析步骤
47.2.5.1 取250mL水样,按47.1.5.1条步骤进行蒸馏,取10.0mL蒸馏液,置于25mL比色管中。
47.2.5.2 另取25mL具塞比色管9支,分别加入氰化钾标准使用溶液(47.2.3.5)0,0.10, 0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.50和2.00mL,加氢氧化钠溶液(47.2.3.1)至10.0mL。
47.2.5.3 向水样及标准管各加5.0mL磷酸盐缓冲液(47.2.3.2)混匀。再加入0.25mL氯胺T(47.2.3.3),混匀。加入3.0mL吡啶-巴比妥酸试剂(47.2.3.4),混匀。加纯水至25mL刻度,充分混匀。
47.2.5.4 将上述比色管放于40℃水浴中加热30min,取出冷至室温,于585nm波长,用3cm比色皿,以纯水作参比,测定吸光度。
47.2.5.5 绘制校准曲线,从曲线上查出样品管中氰化物含量。
47.2.6 计算
m×V2
ρ(CN-)=───── …………………………………(88)
V1×V3
式中：ρ(CN-)——水样中氰化物(CN-)的质量浓度,mg/L；
m——从校准曲线上查得样品管中氰化物的含量,μg；
V1——最初水样的体积,mL；
V2——蒸馏液总体积,mL；
V3——比色用蒸馏液体积,mL。
48 挥发性酚类
48.1 4-氨基安替比林分光光度法
48.1.1 测定范围
本法的最低检测量为0.5μg。若取250mL水样,则其最低检测浓度为0.002mg/L。
48.1.2 方法提要
在pH10.0±0.2和有氧化剂铁氰化钾存在的溶液中,酚与4-氨基安替比林生成红色的安替比林染料,用氯仿萃取后比色定量。
水样中还原性硫化物、氧化剂、石油等均干扰酚的测定。水样经蒸馏,大部分干扰物均可以消除。
48.1.3 试剂
本法所用纯水不得含有酚及游离氯。无酚纯水的制备方法如下：
于水中加入氢氧化钠至pH12以上,进行蒸馏。在碱性溶液中酚形成酚钠不被蒸出。
48.1.3.1 硫酸溶液(1＋9)。
48.1.3.2 硫酸铜溶液(100g/L)：称取10g硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶于纯水中,并稀释至100mL。
48.1.3.3 缓冲溶液(pH9.8)：称取20g氯化铵(NH4Cl),溶于100mL浓氨水中。
48.1.3.4 4-氨基安替比林溶液(20g/L)：称取2.0g4-氨基安替比林(C11H13ON3),溶于纯水中,并稀释至100mL,贮于棕色瓶中,临用时配制。
48.1.3.5 铁氰化钾溶液(80g/L)：称取8.0g铁氰化钾［K3Fe(CN)6］,溶于纯水中,并稀释至100mL,贮于棕色瓶中,临用时配制。
48.1.3.6 氯仿。
48.1.3.7 溴酸钾［c(1/6KBrO3)＝0.1000mol/L］-溴化钾(10g/L)溶液：称取2.78g干燥的溴酸钾(KBrO3),溶于纯水,加入10g溴化钾(KBr),并定容至1000mL。
48.1.3.8 淀粉溶液(5g/L)：将0.5g可溶性淀粉用少量纯水调成糊状,再加刚煮沸的纯水至100mL,冷却后加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。
48.1.3.9 硫代硫酸钠标准溶液［c(Na2S2O3)＝0.0500mol/L］：将经过标定的硫代硫酸钠溶液用适量的纯水稀释至0.0500mol/L。
硫代硫酸钠溶液的标定方法如下：称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于1000mL煮沸放冷的纯水中,此溶液的浓度为0.1mol/L。加入0.4g氢氧化钠或0.2g无水碳酸钠,贮存于棕色瓶内,7～10天后进行标定。
另取碘酸钾(KIO3)在105℃下烘烤1h。置于硅胶干燥器中冷却30min。准确称取2份,各约0.15g,分别放入250mL碘量瓶中,每瓶中各加入100mL纯水使碘酸钾溶解,再各加3g碘化钾及10mL冰乙酸,在暗处静置5min,用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定,直至溶液呈淡黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至恰使蓝色褪去为止,记录用量。按下列公式计算硫代硫 酸钠溶液的浓度：
m
C(Na2S2O3)=──────…………………………………………(89)
V×0.03567
式中：c(Na2S2O3)——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L；
0.03567——与1.00mL硫代硫酸钠标准溶液［c(Na2S2O3)＝1.000mol/L］相当的以克表示的KIO3质量；
m——碘酸钾的质量,g；
V——硫代硫酸钠标准溶液的消耗量,mL。
最后以两次的平均值表示结果。
48.1.3.10 酚标准溶液
48.1.3.10.1 酚的精制：取苯酚于具空气冷凝管的蒸馏瓶中,加热蒸馏。收集182～184℃的馏出部分。精制酚冷却后应为无色,盖严贮于冷暗处。
48.1.3.10.2 酚标准贮备液(1mg/L)：称取1g无色(或经蒸馏精制)的苯酚溶于1000mL纯水中,标定后保存于冰箱内。
酚标准贮备液的标定：吸取10.00mL待标定的酚贮备溶液置于250mL碘量瓶中,加入50mL纯水,然后准确加入10.0mL溴酸钾-溴化钾溶液。立即加入5mL浓盐酸。盖严瓶塞,缓缓旋摇。静置10min,加入1g碘化钾,盖严瓶塞,摇匀。于暗处放置5min,用硫代硫酸钠标准溶液(48.1.3.9)滴定至呈黄色时,加入1mL淀粉溶液(48.1.3.8)。继续滴定至蓝色褪尽为止。用纯水做试剂空白滴定。
(V1－V2)×0.0500×15.68×1000
ρ(C6H5OH)=───────────────
10
=(V1－V2)×78.42 ……………………………………(90)
式中：ρ(C6H5OH)——苯酚溶液质量浓度,mg/mL；
V1——试剂空白消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL；
V2——酚贮备溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL；
0.0500——硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L；
15.68——与1.00mL硫代硫酸钠标准溶液［c(Na2S2O3)＝1.000mol/L］相当的以克表示的C6H5OH的质量。
48.1.3.10.3 酚标准使用溶液(1.00μg/mL)：临用时将酚的标准贮备溶液用纯水稀释成 1.00mL含10.0μg酚,再取出此溶液10.0mL,用纯水定容至100mL,此溶液1.00mL含有1.00μg酚。
48.1.4 仪器
48.1.4.1 500mL全玻璃蒸馏器。
48.1.4.2 500mL分液漏斗。
48.1.4.3 10mL具塞比色管。
48.1.4.4 分光光度计。
48.1.5 分析步骤
48.1.5.1 水样预处理：取250mL水样,置于500mL全玻璃蒸馏瓶中,用硫酸溶液(48.1.3.1)调pH到4.0以下(以甲基橙作指示剂,使水样由桔黄色变为橙红色),加入5mL硫酸铜溶液(48.1.3.2)及数粒玻璃球,加热蒸馏。待蒸出总体积90%左右,停止蒸馏,稍冷,向蒸馏瓶内加入25mL纯水,继续蒸馏。稍冷,向蒸馏瓶内加入25mL纯水,继续蒸馏,直到收集250mL蒸馏液为止。
48.1.5.2 将蒸馏液全部转入500mL分液漏斗中,另取酚标准使用溶液(48.1.3.10.3)0, 0.050,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00和10.00mL分别放于预先盛有100mL纯水的500mL分液漏斗中,最后补加纯水至250mL。
48.1.5.3 向各分液漏斗内加入2mL缓冲液(48.1.3.3),混匀。再加入1.5mL4-氨基安替比林溶液(48.1.3.4),混匀。最后加入1.5mL铁氰化钾溶液(48.1.3.5),充分混匀,静置10min。加入10.0mL氯仿,振摇2min,用滤纸把漏斗颈擦干,将氯仿萃取液放入干燥比色管中。用2cm比色皿,以氯仿为参比,于波长460nm处,用分光光度计测定吸光度。
48.1.5.4 绘制校准曲线,从校准曲线上查出酚的含量。
48.1.6 计算
m
ρ(C6H5OH)=──- ………………………………………(91)
V
式中：ρ(C6H5OH)——水样中挥发性酚类的质量浓度,mg/L；
m——从校准曲线上查得的样品中酚的含量,μg；
V——水样体积,mL。
48.1.7 准确度
同一实验室取8个不同地区的矿泉水加酚的标准溶液测定回收率,回收率范围为92%～110%,平均回收率为99%。
49 总β放射性
49.1 薄样法
49.1.1 测定范围
本法最低检测浓度为0.01Bq/L。
49.1.2 方法提要
矿泉水中β放射性浓度一般较低,可用蒸发方式使水中放射性核素浓集到少量固体残渣上,再把固体残渣制成薄源测量总β放射性。
在固体介质中,β射线有较强的自吸收作用,把测量源制成自吸收作用可以忽略的薄源,其对应的重量叫最大取样量。
若已知氯化钾标准源重量,浓缩后的水样残渣重量,水样体积,直接测量标准物和样品物的薄源的β放射性,便可计算出水中总β放射性浓度。
49.1.3 试剂
49.1.3.1 盐酸溶液(1＋6)。
49.1.3.2 氯化钾,优级纯。
49.1.4 仪器
49.1.4.1 电热恒温干燥箱。
49.1.4.2 天平(感量0.1mg)。
49.1.4.3 干燥器。
49.1.4.4 2000mL烧杯。
49.1.4.5 50mL瓷坩锅。
49.1.4.6 马福炉。
49.1.4.7 玛瑙研钵。
49.1.4.8 50mL瓷蒸发皿。
49.1.4.9 低本底β测量仪。
49.1.5 分析步骤
49.1.5.1 样品处理
49.1.5.1.1 取1L水样倒入2000mL烧杯中,缓慢加热至沸,蒸发浓缩。若水样残渣不够制源时,可以添加水样,但要控制每次加入水样后体积不要超过烧杯容积的一半。
49.1.5.1.2 将烧杯中少量浓缩液连同沉淀一并转入已灼烧称量的瓷坩锅中,用少量盐酸溶液(49.1.3.1)洗涤浇杯2～3次,洗涤液转入坩锅中,在红外灯下蒸干。
49.1.5.1.3 将坩锅置于马福炉中,在450～500℃下灼烧半小时,放入干燥器中冷却至室温,称重,求出残渣总重量。
49.1.5.1.4 研细残渣,混匀。
49.1.5.2 测量
49.1.5.2.1 标准源和样品源的最大取样量测定
49.1.5.2.1.1 取一定量氯化钾(49.1.3.2),放入玛瑙研钵中研细,转入瓷蒸发皿,放入电热恒温干燥箱,在120℃下烘30min,在干燥器中冷却至室温。
49.1.5.2.1.2 用氯化钾粉末(49.1.5.2.1.1)制成一系列厚度不等的测量源,分别在低本底β测量仪上测量β计数,算出不同厚度测量源的β计数率。
49.1.5.2.1.3 以不同厚度的氯化钾测量源β净计数率对取样量(mg)作图,曲线开始弯曲处对应的取样量即为氯化钾标准源的最大取样量。
49.1.5.2.1.4 制备样品源的最大取样量可以参考49.1.5.2.1.3所述方法实际测定,也可以直接引用氯化钾标准源的最大取样量。
49.1.5.2.2 标准源制备
准确称取小于最大取样量的氯化钾(49.1.5.2.1.1),均匀铺在测量样品盘内,氯化钾的比活度为1.47×10**-2Bq/mg。
49.1.5.2.3 样品源的制备
准确称取小于最大取样量的水样浓缩残渣固体粉末(49.1.5.1.4)。
49.1.5.2.4 放射性测量
在低本底β测定仪上,按相同的几何条件,分别测量氯化钾标准源(49.1.5.2.2)和样品源(49.1.5.2.3)的β放射性,同时测量仪器的本底计数。
49.1.6 计算
1.47×10**-2×Wk×Wt×(nx－n0)
Cβ=─────────────────…………………………(92)
Y×V×Wx×(nk－n0)
式中：Cβ——水的总β放射性,Bq/L；
Wk——制备标准源的氯化钾重量(49.1.5.2.2),mg；
Wt——水样蒸发浓缩制得的固体残渣总重(49.1.5.1.3),mg；
Wx——制备标准源的固体残渣重量(49.1.5.2.3),mg；
Y——化学回收率,可取作100%；
V——蒸发浓缩水样的体积,L；
nk——氯化钾标准液β计数率,Cpm；
nx——样品源β计数率,Cpm；
no——测量装置本底计数率,Cpm。
当矿泉水中的总β放射性＞1.0Bq/L时,应减去钾-40的β放射性。
A＝Cβ－ρk×2.64×10**-2………………………………(93)
式中：A——水样减去钾-40总β放射性,Bq/L；
Cβ——水样总β放射性,Bq/L；
ρk——水样钾的浓度(钾浓度的测定见12章钾和钠),mg/L； 2.64×10**-2——1mg天然钾的放射性,Bq/mg。
49.2 活性炭吸附法
49.2.1 测定范围
本法适用于测定总β放射性大于0.1Bq/L的饮用天然矿泉水及其瓶装水。
49.2.2 方法提要
在pH为4的条件下,利用活性炭和硫酸钡将水中放射性物质沉淀和吸附下来,使水中的放射性物质浓集于活性炭和硫酸钡中,将沉淀灼烧,制成样品薄源后测定总β放射性。
49.2.3 试剂
49.2.3.1 硫酸溶液(1＋1)。
49.2.3.2 氯化钡溶液,0.4%。
49.2.3.3 氨水(1＋1)。
49.2.3.4 乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液,1%。
49.2.3.5 无灰滤纸。
49.2.3.6 活性炭
将20g活性炭浸泡于200mLEDTA(49.2.3.4)溶液中,或200mL1%的盐酸溶液中,搅拌后放置过液。倾其上清液,然后抽滤,用蒸馏水洗活性炭至中性,转入电热恒温干燥箱中,在105℃下烘干。
49.2.4 仪器
49.2.4.1 电热恒温干燥箱。
49.2.4.2 马福炉。
49.2.4.3 干燥器。
49.2.4.4 1000mL烧杯。
49.2.4.5 30mL瓷坩锅。
49.2.4.6 直径20mL不锈钢样品测量盘。
49.2.4.7 **90Sr-**90Y(直径为20mm)标准源。
49.2.5 分析步骤
49.2.5.1 样品处理
49.2.5.1.1 取水样1L于1000mL烧杯中,加入4mL氯化钡溶液(49.2.3.2),在搅拌下慢慢滴加硫酸溶液(49.2.3.1),充分搅拌使沉淀完全。
49.2.5.1.2 用氨水溶液(49.2.3.3)调节pH为4,加入0.5g活性炭(49.2.3.6),搅拌3～5min,静置15min左右,待其澄清。
49.2.5.1.3 用无灰滤纸过滤,用pH＝4～5的纯水洗滤渣3～4次。
49.2.5.1.4 将滤纸和滤渣一起转入瓷坩锅内,在电炉上炭化后,再在马福炉内600℃灰化完全,取出瓷坩锅在干燥器内冷却至室温。
49.2.5.2 测量
49.2.5.2.1 样品源的制备和放射性测量
将坩锅内样品灰研细,把全部样品灰(约20mg左右)均匀铺于直径为20mm的测量盘内,制成样品源,在低本底β测量仪上测量样品源的β放射性。
49.2.5.2.2 测量仪器上计数效率的测量
按照测量样品源的几何条件,在低本底β测量仪上测量**90Sr-**90Y标准源的β计数,同时测量仪器的本底计数。计算该仪器计数效率。
49.2.6 计算
1.66×10**-2×(n1－n0)
Cβ=────────────- ……………………………(94)
V×f自×K×η×f立
式中：Cβ——水样的总β放射性,Bq/L；
n1——样品源计数率,Cpm；
no——测量仪器本底计数率,Cpm；
η——测量仪器计数效率,%；
V——水样体积,L；
K——回收率,可取80%；
f自——自吸收校正系数,取0.94；
f立——立体角修正系数,当标准放射源与样品的面积和几何位置不同时,需要作此修正。
当矿泉水中总β放射性大于1.0Bq/L时。应减去钾-40的β放射性,计算方法见39.1.6。
50 **226镭放射性
50.1 测定范围
本法最低检测浓度为3×10**-3Bq/L。
50.2 方法提要
当**226Ra与其子体核素**222Rn达到平衡时,两者放射性活度相等。***222Rn的放射性活度可用射气闪烁法测定,从而间接测定***226Ra。
利用镭与钡能形成硫酸钡镭同晶共沉淀的性质,以硫酸钡作载体,共沉淀水样中的镭,使其得以富集。以碱性EDTA溶解沉淀,封闭于扩散器中积累**222Rn。
达平衡后,将**222转入闪烁室。闪烁室内壁涂有硫化锌荧光体,其原子受**222Rn及其子体核素产生的λ射线激发产生闪烁荧光,经光电倍增管转换,形成电脉冲输出。单位时间内产生的脉冲数与**222Rn的放射性活度成正比。
50.3 试剂
50.3.1 氯化钡溶液(100g/L):称取50g氯化钡,用纯水溶解后稀释至500mL。
50.3.2 硫酸溶液(1+1):将250mL硫酸(p20=1.84g/mL)在不断搅拌下缓慢倒入250mL纯水中,冷却。
50.3.3 碱性EDTA溶液:称取150g乙二胺四乙酸二钠［(CH2COO)2NCH2N(CH2COO)2H2Na2·2H2O］和45g氢氧化钠,溶于纯水中,稀释至1000mL。
50.3.4 液体镭标准源:0.5～50Bq。
50.4 仪器
50.4.1 室内氡钍分析仪:配500mL闪烁室。
50.4.2 定标器。
50.4.3 真空泵。
50.4.4 扩散器:100mL。
50.4.5 干燥管;30～40mL,内装氯化钙。
50.5 分析步骤
50.5.1 检查仪器
50.5.1.1 检查定标器是否满足仪器说明书中给出的技术指标要求。
50.5.1.2 检查探头与闪烁室联接部位有无漏光。
50.5.1.3 检查闪烁室及其进气系统有无漏气。
闪烁室慢性漏气检查方法:
将被检闪烁室送入氡气(操作方法见50.5.7),分别在放置1h和放置3h后测量计数率(方法见50.5.8),后者应高于前者约10%,如相对差值很小,或为负值,则可判定被检闪烁室漏气。
50.5.2 选择探测器阈电压和工作电压
50.5.2.1 将扩散器中液体镭标准源(50.3.4)所积累的氡气送入闪烁室(操作方法见50.5.7),放置3h后,在各个甄别阈值点,测量不同工作电压下的计数率(方法见50.5.8),绘制出各甄别阈值点的高压-计数率关系曲线,从中选择“坪”长大于60V,“坪”斜小于10%的曲线所对应的甄别阈值做为探测器的阈电压。
50.5.2.2 在选定的阈电压下,测量不同工作电压下的本底计数率(方法见50.5.8),绘制高压-本底计数率关系曲线,选择较低本底计数率(<0.05计数/s)对应的高压为探测器的工作电压。 _
50.5.2.3 在选定的工作电压下,连续进行15次测量(方法见50.5.8),计算平均计数率N和标准偏差S,如果S<1.5N,则稳定性合格,所选工作条件有效。否则需重新选择工作点。
50.5.3 测定闪烁室本底值
在选定的工作条件下,分别测量各待用的闪烁室的本底计数率(方法见50.5.8),取多次测量的平均值。
50.5.4 测定闪烁室校正因子
50.5.4.1 将装有液体镭标准源(50.3.4)的扩散器,用真空泵驱尽其内部的氡气,旋紧其两口的螺旋夹,积累氡。记录镭源放射性活度和封闭时间。积累时间依**226Ra放射性活度而定,大于20Bq,积累1～2d;1～20Bq,积累3～8d; 小于1Bq,积累10～15d。
50.5.4.2 将积累的氡气送入已知本底的闪烁室内(操作方法见50.5.7),测量计数率(方法见50.5.8)。
50.5.4.3 计算
A(1-e**-λt)
K= ───────- ……………………………(95)
N-N0
式中:K——闪烁室的校正因子,Bq/(计数·s**-1);
A——液体镭标准源的放射性活度,Bq;
_ N——测得的液体镭标准源的平均计数率,计数/s;
_ N0——闪烁室本底平均计数率,计数/s;
1-e**-(λt)——氡的积累函数;
λ——氡的衰变常量,0.00755h**-1
t——氡的积累时间,h;
e——自然对数的底。
50.5.5 样品预处理
50.5.5.1 量取1～5L酸化水样于烧杯中,加热至沸。加入1.0～1.5mL氯化钡溶液(50.3.1),在不断搅抖下,滴加5mL硫酸溶液(50.3.2)。保温4h或放置过液。
50.5.5.2 用虹吸法吸去上层清液,沿杯壁加入30mL碱性EDTA溶液(50.3.3),加热溶解沉淀,使溶液清澈透明,蒸发浓缩至约30mL,冷却至室温。
50.5.6 封样
50.5.6.1 将浓缩液通过小漏斗转入扩散器中,用少量纯水洗涤烧杯壁和小漏斗三次,洗涤液并入同一扩散器中。注意控制溶液体积为扩散器体积的三分之一左右。
50.5.6.2 将扩散器的一端与真空泵相接,另一端与大气相通,抽真空(注意控制速度,不可使溶液溢出)15～25min,用空气洗带法清除积累的氡气。之后,将扩散器两端封闭。记录封闭时间和扩散器编号。积累氡20～30d。
50.5.7 送气
50.5.7.1 将闪烁室一端口与干燥管的一端用胶皮管连接,将干燥管的另一端通过胶皮管与扩散器的一端连接,如图7所示。
50.5.7.2 用真空泵将闪烁室和干燥管抽成真空(>1kPa),旋紧螺旋夹1、2(螺旋夹3、4在封样时已被旋紧),依次打开螺旋夹3和2,使扩散器中的氡气及其子体进入闪烁室,此时扩散室内有气泡通过溶液。气泡消失后,缓缓旋开螺旋夹4,控制进气速度使每分钟产生100～120个气泡。10min后调解螺旋夹4,使鼓泡速度加快,并控制在15min内送气完毕。
50.5.7.3 送气完毕后,立即旋紧螺旋夹2,3,4。记录送气结束时间和闪烁室编号。从扩散器封闭到送气结束的时间间隔即为氡的积累时间。 图略
50.5.8 测量
送气结束后,放置50min,然后开始计数,应连续计数5次,根据**226Ra的放射性活度确定每次计数的持续时间,单次测量值(计数率)Ni应符合Ni≤ N±2√N,否则将其视为离群值舍去。将舍去离群值后的各值取平均值。
50.6 计算
__ K(N-N0)
cA=［───────-Ab］/V ………………………………(96)
R(1-e**-(λt))
式中: cA——水样中**226Ra的放射性活度浓度,Bq/L;
K——闪烁室的校正因子,Bq/(计数·s**-1);
_ N——样品的平均计数率,计数/s;
_ N0——闪烁室平均本底计数率,计数/S;
R——***226Ra的回收率;
Ab——试剂空白的放射性活度,Bq;
V——所取水样的体积,L; 1-e**-λt——氡的积累函数;
λ——氡的衰变常量,0.00755h**-1;
t——氡的积累时间,h;
e——自然对数的底。
50.7 精密度
同一实验室对两个水样分别平行测定10次和8次,平均值分别为8.77×10**-3Bq/L和8.34×10**-3Bq/L,相对标准偏差分别为9.2%和11.1%。
51 菌落总数
51.1 测定范围
本法适用于菌落总数的测定。
51.2 方法提要
每种细菌都有它一定的生理特征,培养时应用不同的营养条件及其他生理条件(如温度、培养时间、pH、需氧性质等)去满足其要求,才能分别将各种细菌培养出来。但在实际工作中,一般都只用一种常用的方法去测定细菌菌落总数。本法是在营养琼脂培养基中,于37℃经24h培养后所生长的菌落数。因此,所得结果只包括一群能在营养琼脂上发育的嗜中温的需氧及兼性厌氧细菌的菌落总数。
51.3 培养基和试剂
51.3.1 营养琼脂
51.3.1.1 成分:蛋白胨 10g
牛肉膏 3g
氯化钠 5g
琼 脂 15g
蒸馏水 1000mL
51.3.1.2 制法:将上述成分混合后,加热溶解,调pH为7.4～7.6,分装,121℃20min灭菌。储存于冷暗处备用。
51.4 仪器
51.4.1 高压蒸汽灭菌器。
51.4.2 干热灭菌箱。
51.4.3 培养箱,36±1℃。
51.4.4 冰箱。
51.4.5 电炉。
51.4.6 天平。
51.4.7 放大镜。
51.4.8 灭菌平皿,直径9cm。
51.4.9 灭菌刻度吸管。
51.4.10 灭菌采样瓶。
51.4.11 三角瓶。
51.4.12 pH计或精密pH试纸。
51.5 检验步骤
51.5.1 以无菌操作方法,用1mL灭菌吸管吸取1mL充分混匀的水样注入灭菌平皿中,另取1mL注入另一灭菌平皿中作平行接种。
51.5.2 将已融化并冷至46℃左右的营养琼脂培养基注入平皿,每皿约15mL,并立即旋摇平皿,使水样与培养基充分混匀。同时另将营养琼脂培养基倾入灭菌的空平皿内作对照。
51.5.3 待琼脂凝固后,翻转平皿,使皿底在上,置于36±1℃培养箱内培养24h,取出,计数每个平皿内的菌落数目。
51.6 菌落计数及报告方法
作平皿菌落计数时,可用肉眼直接观察,必要时用放大镜检查以防遗漏。在记下各平皿的菌落数后,求出同一水样两平皿的平均菌落数。在求平均数时,若其中一个平皿有较大片状菌落生长时,则不宜采用,而应以无片状菌落生长的平皿作为该样品的菌落数。若片状菌落不到平皿的一半,而其余一半中菌落分布又很均匀,则可将此半个平皿计数后乘以2,以代表全皿菌落数。同一水样两平皿的平均菌落数,即为该水样1mL中的细菌菌落总数。以CFU/mL报告之。
注:CFU即菌落形成单位(ColonyFormingUnits)。
52 大肠菌群
52.1 多管发酵法
52.1.1 测定范围
本法适用于大肠菌群的测定。
52.1.2 方法提要
根据大肠菌群细菌具有的生物特性,如革兰氏阴性无芽胞杆菌,在37℃培养24h能发酵乳糖并产气的特点,将不同量的水样接种到含乳糖的培养基中,经培养后根据阳性反应结果可测出原水样中大肠菌群的MPN值。
52.1.3 培养基和试剂
52.1.3.1 乳糖胆盐发酵培养液
52.1.3.1.1 成分:
单料 双料
蛋白胨 20g 40g
猪胆盐(或牛、羊胆盐) 5g 10g
乳 糖 10g 20g
0.4%溴甲酚紫溶液 2.5mL 5mL
蒸馏水 1000mL 1000mL
52.1.3.1.2 制法:将蛋白胨、胆盐及乳糖溶于蒸馏水中,调pH到7.4,加溴甲酚紫溶液,混匀,分装试管(每支试管中倒置一只小倒管),每管10mL。以115℃(10zb)20min灭菌。
52.1.3.2 亮绿乳糖培养液(BGB)
52.1.3.2.1 成分:
蛋白胨 10g
乳 糖 10g
牛胆盐 2g
亮 绿 0.0133g
蒸馏水 1000mL
52.1.3.2.2 制法:除亮绿外,将其他成分溶于蒸馏水中,调pH到7.2,加入亮绿,混匀,分装到带有倒管的试管中,每管10mL,115℃20min灭菌。
52.1.4 仪器
52.1.4.1 试管:150mm×20mm,140mm×15mm。
52.1.4.2 小倒管。
52.1.4.3 定量分装器。
52.1.4.4 其他仪器同51.4。
52.1.5 检验步骤 检验程序见图8。
┌───┐
│水 样│
└─┬─┘
乳糖胆盐发酵 │36±1℃
培养液 │24h
┌──────┴────────┐
┌─┴─┐ ┌─┴─┐
│不产气│ │ 产气 │
└─┬─┘ └───┘
┌──┴─────┐ ┌───────┴─────┐
│大肠菌群阴性(-) │ │大肠菌群推测性试验阳性(+) │
└────────┘ └───────┬─────┘
推测性试验 │
───────────────────┴────────────
亮绿乳糖胆盐36±1℃48h
│
┌───────────┴───┐
┌─┴─┐ ┌─┴─┐
│不产气│ │产 气│
└─┬─┘ └─┬─┘
┌───┴────┐ ┌────┴────┐
│大肠菌群阴性(-) │ │ 大肠菌群阳性(+) │
└────────┘ └─────────┘
图8 多管发酵法检验程序
52.1.5.1 矿泉水水源水 推测性检验
52.1.5.1.1 取10mL水样接种到盛有10mL双料乳糖胆盐发酵培养液中,共接种5份。
取1mL水样接种到盛有10mL单料乳糖胆盐发酵培养液中,共接种5份。
另取1mL水样接种到9mL灭菌生理盐水中,混匀,用5mL灭菌吸管吸取5mL,分别加到5支盛有10mL单料乳糖胆盐发酵培养液中,每管1mL(即0.1mL水样)。
52.1.5.1.2 轻摇试管,使液体充分混合,置36±1℃培养箱内培养24h。
52.1.5.1.3 观察每管是否产气,若有气体产生该管则为推测性检验阳性。
52.1.5.1.4 如不产气则为大肠菌群阴性。 证实性检验
52.1.5.1.5 自推测性检验阳性管中取一接种环培养液,接种到亮绿乳糖胆盐培养液(BGB)管中,置36±1℃培养箱中培养48h。
52.1.5.1.6 观察BGB管中的产气情况,如有气体产生,就可确定为“大肠菌群阳性”;如无气体产生则为“大肠菌群阴性”。
52.1.5.1.7 记下BGB管里产气的阳性试管数,查表19可得出水样中大肠菌群的MPN值。
52.1.5.1.8 MPN值的计算
如水样含菌量少,也可按100,10,1mL接种,那么其实际MPN值应为表中的MPN值除以10;反之如含菌量较多,也可接种1,0.1,0.01mL,其实际MPN值应为表中的MPN值乘以10,余类推。以下列举说明。
假设推测性检验15支试管中的阳性管数如下:
在接种量为10mL的管中有5支管阳性;
在接种量为1mL的管中有4支管阳性;
在接种量为0.1mL的管中有2支管阳性;
作为推测性检验结果为5-4-2。当把以上阳性管转种到BGB管里,经培养后,作为证实性检验所给的结果如为5-3-1,那么查表19,就可知大肠菌群的MPN值为每100mL水样中110。接种量为100,10,1mL时,MPN值为11。如接种量为1,0.1,0.01mL时,MPN值即为1100。
