专利名称：亚硝酸根离子的定量方法
技术领域：
本发明涉及亚硝酸根离子的定量方法，特别涉及通过吸光度的测定对供检水中所含的亚硝酸根离子进行定量的方法。
背景技术：
氮是与海洋水、湖沼水、河流水和地下水等的富营养化相关的原因物质之一，因此，对工厂排水等设置了排出规定，要求在工厂排水等向环境的排出前，对成为生态系统的营养源的离子状态的氮(例如，硝酸根离子、亚硝酸根离子)进行定量。但是，工厂排水等不仅以离子形式含有氮，通常也以各种的氮化合物形式含有氮，该氮化合物在向环境排出后，通过自然分解会产生离子状态的氮。因此，多数情况是工厂排水等要求对包含能由氮化合物生成的离子状态的氮的氮的总量，所谓的总氮的定量。对于工厂排水等的供检水中所含的总氮的定量的一实施方式而言，通过氧化分解将供检水中所含的氮化合物转换为硝酸根离子后再还原而进行转换为亚硝酸根离子的前处理，并对该前处理后的供检水中所含的亚硝酸根离子进行定量。作为供检水中所含的亚硝酸根离子的公知的定量方法，已知在日本工业规格(JIS)中规定的萘基乙二胺吸光光度法(非专利文献I)。该定量方法(以下称为JIS法。)中，使萘基乙二胺与由供检水中所含的亚硝酸根离子在酸性下与磺胺反应生成的重氮鎗盐发生偶联反应，通过吸光光度法测定由此生成的偶氮化合物所致的供检水的着色(显色)，从而对亚硝酸根离子进行定量。但是，JIS法对由生成的偶氮化合物所致的供检水的着色非常敏锐，由于着色强度(摩尔吸光系数)过高，所以供检水中的高浓度的亚硝酸根离子的正确定量很困难，亚硝酸根离子浓度的能够测定的范围限制在O. 06 O. 6mg[N02_]/L。将该范围的亚硝酸根离子浓度换算为总氮时，为O. 02 O. 2mg[N]/L左右的微量范围，因此JIS法难以应用于总氮的定量。专利文献I中，作为代替JIS法的亚硝酸根离子的定量方法，记载了向供检水中添加在卟吩核上具有氨基的卟啉化合物，通过该卟啉化合物和亚硝酸根离子的反应，测定生成的具有重氮基的卟啉化合物的吸光度或激发时的荧光强度的方法。该方法利用卟啉化合物的Soret吸收带由于重氮基的生成而减少的现象，因此必要的反应仅是卟啉化合物和亚硝酸根离子的反应，因此与需要重氮鎗盐的生成反应和偶联反应这二阶段的反应JIS法相比，能通过简单的操作进行亚硝酸根离子的定量。但是，该定量方法，根据专利文献I的记载(特别是段落0023)，亚硝酸根离子浓度的能够测定的范围为O O. 018mg[N02_]/L左右，将该范围的亚硝酸根离子浓度换算为总氮时，也仅为O O. 006mg[N]/L左右的微量范围，因此与JIS法同样地难以应用于总氮的定量。而且，该定量方法，根据专利文献I的记载(特别是段落0023和图4)，为了生成具有重氮基的卟啉化合物，需要使用供检水中所含 的亚硝酸根离子的2倍摩尔当量以上的大量卟啉化合物，所以不经济，在实现定量的自动化装置方面也难以实现装置的小型化。
现有技术文献非专利文献非专利文献I日本工业规格JISK0102，工厂排水试验方法(2008)43.I. I专利文献专利文献I日本特开平9-89781号公报(专利权利要求，段落0012，0016和0023以及图4等)
发明内容
发明要解决的课题本发明的目的在于，实现能通过简单的操作在达到高浓度的区域的范围对供检水中所含的亚硝酸根离子进行定量。解决课题的方法本发明是涉及供检水中所含的亚硝酸根离子的定量方法。该定量方法包括，在供检水中添加通过与亚硝酸根离子的反应能生成重氮鎗盐的重氮化试剂，在酸性下进行反应的工序I;以及对于经过工序I的供检水，测定选自由重氮化试剂所致的着色的吸光度和由生成的重氮鎗盐所致的着色的吸光度中的至少一种吸光度的工序2。该定量方法，作为重氮化试剂，使用选自具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物组和含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物组中的化合物。这里能使用的芳香族伯胺化合物组通常包括由在邻位或者对位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第I组、由在间位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第2组。第I组，例如包含I-氨基蒽醌、2-硝基苯胺、4-硝基苯胺-2-磺酸钠、对硝基苯胺和2-氨基-3-羟基蒽醌，第2组，例如包含3’ -氨基苯乙酮和3-氨基二苯甲酮。另一方面，含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物组，例如包括3-氨基-2-环己烯-I-酮和2-氨基-3-氯-I，4-萘醌。发明的效果本发明的亚硝酸根离子的定量方法由于使用特定的重氮化试剂，所以不需要多个反应工序，而可以通过简单的操作在达到高浓度的区域的范围对亚硝酸根离子进行定量。
图I是表示实施例I中测定的吸收光谱的结果的图。图2是表示实施例I中制作的标准曲线的图。图3是表示实施例2中测定的吸收光谱的结果的图。图4是表示实施例2中制作的标准曲线的图。图5是表示实施例3中测定的吸收光谱的结果的图。图6是表示实施例3中制作的标准曲线的图。图7是表示实施例4中测定的吸收光谱的结果的图。图8是表示实施例4中制作的标准曲线的图。图9是表示实施例5中制作的标准曲线的图。图10是表示实施例6中制作的标准曲线的图。、
图11是表示实施例7中制作的标准曲线的图。图12是表示实施例8中制作的标准曲线的图。图13是表示实施例9中制作的标准曲线的图。图14是表示实施例10中制作的标准曲线的图。图15是表示实施例11中制作的标准曲线的图。图16是表示实施例12中制作的标准曲线的图。 图17是表示实施例13中测定的吸收光谱的结果的图。图18是表示实施例13中制作的标准曲线的图。图19是表示实施例14中测定的吸收光谱的结果的图。图20是表示实施例14中制作的标准曲线的图。图21是表示实施例15中制作的标准曲线的图。图22是表示实施例16中制作的标准曲线的图。图23是表示实施例17中制作的标准曲线的图。图24是表示实施例18中制作的标准曲线的图。图25是表示比较例I中制作的标准曲线的图。图26是表示实验例的实验I中测定的吸收光谱的结果的图。图27是表示实验例的实验2中测定的吸收光谱的结果的图。图28是表示实验例的实验3中测定的吸收光谱的结果的图。
具体实施例方式能利用本发明的方法进行亚硝酸根离子的定量的供检水，没有特别的限定，通常，为工厂排水、生活排水等设定了氮的排出规定的排水，此外，还有海洋水、湖沼水、河流水和地下水等天然水。对供检水的亚硝酸根离子进行定量时，首先对规定量的供检水进行取样，在该供检水中添加重氮化试剂，使其发生反应(工序I)。这里，测定供检水的总氮的情况下，添加重氮化试剂前，实施将供检水中所含的氮化合物分解，并将氮元素转换为亚硝酸根离子的前处理。例如，在供检水中添加过二硫酸钾等氧化剂，通过进行加热，将氮化合物氧化分解，进一步将由此生成的硝酸根离子还原，转换为亚硝酸根离子。作为这样的前处理方法，例如，可以采用在日本工业规格JISK0102 “工厂排水试验方法(2008)”的45. 4举出的铜 镉柱还原-萘基乙二胺吸光光度法，但是也可以采用其他还原法、照射紫外线的方法。该工序中可使用的重氮化试剂，是通过与亚硝酸根离子的反应可生成重氮鎗盐的试剂，特别是通过向供检水中的添加其自身使供检水着色，同时通过生成的重氮鎗盐使供检水着色的试剂。作为这样的重氮化试剂，通常，可以使用选自具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物组和含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物组中的化合物。芳香族伯胺化合物的组包括由在邻位或者对位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第I组、和由在间位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第2组。第I组例如包括I-氨基蒽醌、2_硝基苯胺、4_硝基苯胺-2-磺酸钠、对硝基苯胺、2-氨基-3-羟基蒽醌、2-氨基-2’-氟-5-溴二苯甲酮、4-氨基二苯甲酮、4-氟-2-硝基苯胺、5-氨基-2-硝基二氟甲苯、4-氨基-3-硝基二苯甲酮、2-氨基-5-硝基二苯甲酮、I-氨基-4-溴蒽醌-2-磺酸钠和4，6- 二硝基-邻甲苯胺等，优选包含I-氨基蒽醌、2-硝基苯胺、4-硝基苯胺-2-磺酸钠、对硝基苯胺和2-氨基-3-轻基蒽醌。
另一方面，第2组例如包括3’ -氨基苯乙酮、3-氨基二苯甲酮、2-氨基_9_芴酮、间硝基苯胺和2-氯-5-硝基苯胺等，优选包含3’ -氨基苯乙酮和3-氨基二苯甲酮。含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物的组，例如包含3-氨基-2-环己烯-I-酮、2-氨基-3-氯-1，4-萘醌和3-氨基-5，5- 二甲基_2_环己烯-I-酮等，优选包含3-氨基-2-环己烯-I-酮和2-氨基-3-氯-1，4-萘醌。重氮化试剂通常优选以溶于溶剂而成的溶液形式添加到供检水中。作为用于将重氮化试剂溶解的溶剂，例如，可举出通过逆渗透膜等，进行膜处理而得的纯水、蒸馏水和离子交换水等精制水、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇等醇类以及丙酮等。在供检水中重氮化试剂的添加量，必须设定为对于供检水中所含的亚硝酸根离子的总量参与重氮鎗盐的生成而言足够的量，必须将供检水中所含的物质和推定的亚硝酸根离子至少设定为等摩尔。根据这一点，若考虑由供检水中所含的氮化合物经由硝酸根离子而衍生的亚硝酸根离子时，推测供检水中所含的亚硝酸根离子浓度一般为O 35mg[N02_]/L左右的范围，因此例如，将供检水的量设为2. OmL时的重氮化试剂的添加量，通常优选以达到I. δμπιο 以上的方式进行设定。但是，判断出或推测出供检水的亚硝酸根离子浓度大幅低于35mg[N02 ]/L时,重氮化试剂的添加量也可以小于I. 5 μ mol0在该工序中，重氮化试剂和亚硝酸根离子的反应，即重氮鎗盐的生成反应在酸性下进行。具体而言，通过在供检水中添加不含能对定量结果产生影响的氮元素且不阻碍重氮化试剂和亚硝酸根离子的反应的酸，将供检水调整为酸性，在该环境下进行反应。作为酸，例如，可以使用盐酸和硫酸等无机酸、乙酸、苯磺酸、柠檬酸和琥珀酸等有机酸以及它们的水溶液，通常优选使用盐酸水溶液。酸在供检水中的添加时机，可以在重氮化试剂的添加前，也可以在重氮化试剂的添加后。在供检水中的酸的添加量，必须以能够将供检水调整为酸性以使得供检水中所含的亚硝酸根离子和重氮化试剂的反应稳定进行的方式进行设定，通常，优选以供检水的PH达到6. O以下的方式进行设定，特别优选以达到O 4. O的方式进行设定。该工序中的反应，通常，可以在5 40°C左右的室温下进行。反应所需时间，根据温度变动，但是通常为I 10分钟左右。此外，为了缩短反应时间，也可以将供检水适宜加热。此时，加热温度优选设定为40 95°C。在该工序中，供检水中所含的亚硝酸根离子在利用酸所调整的酸性下与重氮化试剂反应，生成重氮鎗盐。由此，对于通过重氮化试剂的添加而着色的供检水而言，重氮化试剂通过与亚硝酸根离子的反应而消耗，重氮化试剂自身所致的着色退色，同时，由生成的重氮鎗盐所致的着色呈现出来。接下来，测定重氮化试剂的反应后的供检水的吸光度(工序2)。这里测定的吸光度，是供检水中残留的重氮化试剂对供检水赋予的着色的吸光度(以下，有时称为“吸光度A”。)，或通过重氮化试剂的反应而生成的重氮鎗盐对供检水赋予着色的吸光度(以下，有时称为“吸光度B”。)。吸光度A是与重氮化试剂本身对供检水赋予的着色相关的吸光度，该着色随着重氮化试剂与供检水中的亚硝酸根离子的反应而消耗，着色强度降低。因此，吸光度A和供检水中的重氮化试剂浓度和亚硝酸根离子浓度之间具有相关性。吸光度A的测定波长是重氮化试剂对供检水赋予的着色的最大吸收波长或其附近的波长，根据使用的重氮化试剂的种类的不同而并不确定，但是通常处于250 600nm的范围。另一方面，吸光度B是与通过反应生成的重氮鎗盐对供检水赋予的着色相关的吸光度，该着色随着通过反应的进行而重氮鎗盐浓度的提高，着色强度会提高。因此，吸光度B和供检水中的重氮鎗盐浓度之间具有相关性。吸光度B的测定波长是生成的重氮鎗盐对供检水赋予的着色的最大吸收波长或其附近的波长，根据生成的重氮鎗盐的种类(即使用的重氮化试剂的种类)的不同而并不确定，但是通常处于250 600nm的范围。该工序中，基于预先对吸光度A或吸光度B与亚硝酸根离子浓度之间的关系进行研究而制成的标准曲线，由吸光度A或吸光度B的测定值判定供检 水的亚硝酸根离子量。这里制成的标准曲线，亚硝酸根离子浓度和吸光度A或吸光度B之间的直线关系直至在比较高的浓度的亚硝酸根离子浓度的范围都良好地成立，因此供检水中所含的亚硝酸根离子的能够定量的范围比JIS法等以往法能测定的范围宽，为O 53mg[N02_]/L(换算为总氮是O 16mg[N]/L)的范围。因此，该定量方法在应用于亚硝酸根离子的含量多的供检水，例如，为了总氮的定量而将氮化合物如上述的前处理那样转换为亚硝酸根离子的供检水时，特别有用。此外，工序2中，为了提高亚硝酸根离子的定量结果的可靠性，检测吸光度A和吸光度B这两者，基于各吸光度，还可以分别判定供检水的亚硝酸根离子量。这时，若基于吸光度A的判定结果和基于吸光度B的判定结果实质上一致，则可以判断定量结果的可靠性很闻。本发明的定量方法，在工序2中测定吸光度A时，在工序2之前，优选将经过工序I的供检水的PH调整得比7大。吸光度A在供检水的pH为7以下时，有时根据pH值数值会不同，因此有可能在亚硝酸根离子的定量结果中产生或多或少的误差，但是进行这样的调整时，可以减小吸光度A因pH的影响所致的测定误差，因此可以进一步提高亚硝酸根离子浓度的定量精度。供检水的pH通常通过在工序I的结束后的供检水中添加碱金属的氢氧化物、碳酸盐或者碳酸氢盐等碱化合物或其水溶液来进行调整，但是通常优选通过添加氢氧化钠水溶液进行调整。在本发明的定量方法的一个优选实施方式中，在工序I中从由在邻位或者对位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第I组中选择重氮化试剂，在工序2中测定吸光度A。另外,在其他的一种优选实施方式中，工序I中从含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物的组中选择重氮化试剂，在工序2中测定吸光度A。这些情况下，重氮化试剂容易由于与供检水中的亚硝酸根离子的反应而消耗，基于重氮化试剂的着色强度易于降低，因此易于提高亚硝酸根离子浓度的定量精度。在其他的一种优选实施方式中，在工序I中从由在间位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第2组中选择重氮化试剂，在工序2中测定吸光度B。这时，第2组的重氮化试剂和供检水中的亚硝酸根离子的反应易于进行，所以由生成的重氮鎗盐所致的着色强度容易提高，因此，易于提高亚硝酸根离子浓度的定量精度。另一种实施优选方式中，在工序I中从由在间位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第2组中选择重氮化试剂，且在工序2中测定吸光度A，同时在工序2之前，将经过工序I的供检水的PH调整至比7大。这时，吸光度A由于pH的影响而所致的测定误差减小，另外，第2组的重氮化试剂易于通过与供检水中的亚硝酸根离子的反应而被消耗，所以供检水中的着色强度易于降低，因此亚硝酸根离子浓度的定量精度易于提高。实施例试剂和分光光度计以下的实施例等中使用的试剂和分光光度计如下。亚硝酸性氮标准液(离子色谱用):和光纯药工业公司
货号147-0634110重量％盐酸和光纯药工业公司货号085-07535lmol/L盐酸和光纯药工业公司货号083-0109510w/v%氢氧化钠溶液和光纯药工业公司货号191-11555lmol/L氢氧化钠溶液和光纯药工业公司货号192-02175I-丙醇和光纯药工业公司货号162-04816二甲亚砜(特级试剂)和光纯药工业公司货号043-07216I-氨基蒽醌东京化成工业公司货号A05902-硝基苯胺东京化成工业公司货号N01184-硝基苯胺-2-磺酸钠东京化成工业公司货号A0375对硝基苯胺东京化成工业公司货号N01192-氨基-3-羟基蒽醌东京化成工业公司货号A03153’ -氨基苯乙酮东京化成工业公司货号A02493-氨基二苯甲酮东京化成工业公司货号A18993-氨基-2-环己烯-I-酮东京化成工业公司货号A19362_氛基_3_氣-1,4_蔡醒东点化成工业公司货号A1288磺胺(特级试剂)和光纯药工业公司货号191-04502萘基乙二胺(氮氧化物测定用)和光纯药工业公司货号147-04141分光光度计岛津制作所的商品名“UV-1600PC”实施例I(亚硝酸根离子溶液的制备)准备了亚硝酸根离子浓度为O. 0,2. 0,4. 0,6. 0,8. 0,10. O 和 12. Omg[N]/L 的 7 种
亚硝酸根离子溶液。亚硝酸根离子浓度为Omg [N]/L的亚硝酸根离子溶液直接使用蒸馏水，另外，其他亚硝酸根离子溶液用蒸馏水稀释亚硝酸性氮标准液而调整亚硝酸根离子浓度。(标准曲线的制成)在准备的7种亚硝酸根离子溶液各2. OmL中，分别添加1_氨基蒽醌的1_丙醇溶液(浓度O. 2g/L) 2. OmL，进而添加10重量％盐酸O. 5mL，设定为pHO. 6。将该亚硝酸根离子溶液在25°C进行15分钟放置，使其反应，然后测定反应液的282 600nm的吸收光谱。将结果不于图I。接下来，由测定的吸收光谱中采集基于I-氨基蒽醌的显色波长480nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。另外，由测定的吸收光谱中采集基于反应生成的重氮鎗盐的显色波长330nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图2。由图2可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 12. Omg[N]/L的范围内显示了高直线性。实施例将pH调整为O. 6的亚硝酸根离子溶液在25°C放置15分钟,使其反应后,在反应液中继续添加10w/v%氢氧化钠溶液O. 6mL，将pH调整为12. 4，然后测定吸收光谱，除此以外，与实施例I同样地操作，制成2种标准曲线。吸收光谱的测定结果示于图3，标准曲线示于图4。由图4可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 12. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例3 (亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,2. 0,4. O和6. Omg[N]/L的4种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的4种亚硝酸根离子溶液2. OmL中分别添加2_硝基苯胺的二甲亚砜溶液(浓度O. 3g/L)0. 5mL，进而添加lmol/L盐酸O. 2mL，将pH设定为I. 2。该亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟，使其反应后，测定反应液的240 500nm的吸收光谱。结果示于图5。接下来，由测定的吸收光谱中采集基于2-硝基苯胺的显色波长410nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。另外，从测定的吸收光谱中采集基于通过反应生成的重氮鎗盐的显色波长的280nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图6。由图6可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 6. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例4将pH调整为I. 2的亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后,在反应液中进一步加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 4mL，将pH调整为12. 7，然后测定吸收光谱，除此以夕卜，与实施例3同样地操作，制成2种标准曲线。吸收光谱的测定结果示于图7，标准曲线示于图8。由图8可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 6. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例5 (亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,0. 5,1. 0,1. 5和
2.Omg [N]/L的5种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的5种亚硝酸根离子溶液各2. OmL中，添加4_硝基苯胺_2_磺酸钠的水溶液(浓度O. 6g/L) O. 2mL,进而添加lmol/L盐酸O. 2mL,将pH设为I. I。将该亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后，对该反应液测定由4-硝基苯胺-2-磺酸钠所致的显色波长的370nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。另外，对于反应液，测定由生成的重氮鎗盐所致的显色波长260nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图9。由图9可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 2. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例6将pH调整为I. I的亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后,在反应液中进而加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 4mL,将pH设为12. 9后，测定由4-硝基苯胺-2-磺酸钠所致的显色波长370nm的吸光度(吸光度A)和由生成的重氮鎗盐所致的显色波长260nm的吸光度(吸光度B)，除此以外，与实施例5同样地操作，制成2种标准曲线。结果示于图
10。由图10可知，制成的2种标准曲线都至少在亚硝酸根离子浓度为O 2. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例7 (亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. O、I. 0,2. 0,3. 0,4. O和
5.Omg [N]/L的6种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的6种亚硝酸根离子溶液的各2. OmL中添加对硝基苯胺的二甲亚砜溶液(浓度O. 33g/L)0. 3mL,进而添加lmol/L盐酸O. 5mL,将pH设为O. 7。将该亚硝酸根离 子溶液在25°C进行5分钟放置使其反应，然后对该反应液测定由对硝基苯胺所致的显色波长380nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。另夕卜，对反应液测定由生成的重氮鎗盐所致的显色波长310nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图11。由图11可知，制成的2种标准曲线都至少在亚硝酸根离子浓度为O 5. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例8将pH调整为O. 7的亚硝酸根离子溶液在25°C放置5分钟,使其反应后,在反应液中进而加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 7mL，将pH调整为12. 8后，测定由对硝基苯胺所致的显色波长380nm的吸光度(吸光度A)，除此以外，与实施例7同样地操作，制成标准曲线。结果示于图12。由图12可知，该标准曲线至少在亚硝酸根离子浓度为O 5. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例9 (亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,4. 0,8. 0,12. O和
16.Omg [N]/L的5种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的5种亚硝酸根离子溶液的各2. 5mL中，添加2_氨基_3_羟基蒽醌的二甲亚砜溶液(浓度O. 5g/L) I. 5mL，进而添加lmol/L盐酸O. 2mL，将pH设为I. 3。将该亚硝酸根离子溶液在25°C放置5分钟使其反应后，对该反应液，测定由2-氨基-3-羟基蒽醌所致的显色波长520nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。另外，对于反应液，测定由生成的重氮鎗盐所致的显色波长460nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图13。由图13可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 16. Omg [N]/L的范围内显示高直线性。实施例10将pH调整为I. 3的亚硝酸根离子溶液在25°C放置5分钟使其反应后，反应液中进而加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 5mL将pH设为12. 8后，测定由2-氨基-3-羟基蒽醌所致的显色波长560nm的吸光度(吸光度A)和由生成的重氮鎗盐所致的显色波长520nm的吸光度(吸光度B)的，除此以外，与实施例9同样地操作，制成了 2种标准曲线。结果示于图14。如图14可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 16. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例U(亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,0. 5,1. 0,1. 5和
2.Omg [N]/L的5种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的5种亚硝酸根离子溶液各2. OmL中，添加3_氨基_2_环己烯_1_酮的二甲亚砜溶液(浓度0.33g/L)0. lmL，进而添加lmol/L盐酸0.2mL，将pH设为I. I。该亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后，在该反应液中，测定由3-氨基-2-环己烯-I-酮所致的显色波长280nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。结果示于图15。如图15可知，该标准曲线至少在亚硝酸根离子浓度为O 2. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例12将pH设为I. I的亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后，在反应液中进而加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 4mL，将pH设为12. 9，然后测定由3-氨基-2-环己烯-I-酮所致的显色波长270nm的吸光度(吸光度A)，除此以外，与实施例11同样地操作，制成标准曲线。另外，对反应液，测定由生成的重氮鎗盐所致的显色波长320nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图16。由图16可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 2. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例13(亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,4. 0、8. O和12. Omg[N]/L的4种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)将准备的4种亚硝酸根离子溶液的各2. OmL中添加2_氨基_3_氯_1，4_萘醌的二甲亚砜溶液(浓度O. 5g/L) I. OmL，进而添加lmol/L盐酸0. 2mL，将pH设定I. 3。将该亚硝酸根离子溶液在95°C下放置30分钟，使其反应后，测定300 600nm的吸收光谱。结果示于图17。接下来，从测定的吸收光谱中采集由2-氨基-3-氯-1，4-萘醌所致的显色波长460nm的吸光度(吸光度A)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。结果示于图18。如图18可知，该标准曲线至少在亚硝酸根离子浓度为O 12. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例14将pH设为1.3的亚硝酸根离子溶液在95°C放置30分钟使其反应后，在反应液、中进一步加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 5mL，将pH调整为12. 9，然后测定吸收光谱，除此以外，与实施例13同样地操作，制成标准曲线。对于标准曲线，从吸收光谱采集由2-氨基-3-氯-1，4-萘醌所致的显色波长480nm的吸光度(吸光度A)和由生成的重氮鎗盐所致的显色波长330nm的吸光度(吸光度B)，制成各吸光度的2种标准曲线。吸收光谱的测定结果示于图19，标准曲线示于图20。由图20可知，制成的2种标准曲线，都至少在亚硝酸根离子浓度为O 12. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例15(亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,2. 0,4. 0,6. O和
8.Omg [N]/L的5种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的5种亚硝酸根离子溶液的各2. OmL中添加3’-氨基苯乙酮的二甲亚砜溶液(浓度O. 3g/L) I. OmL,进而添加lmol/L盐酸O. 2mL,将pH设为I. 2。将该亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后，对该反应液，测定由3’-氨基苯乙酮和亚硝酸根离子的反应而生成的重氮鎗盐所致的显色波长330nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。结果示于图21。如图21可知，该标准曲线至少在亚硝酸根离子浓度为O 8. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例16将pH设为I. 2的亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后,在反应液中进一步加入lmol/L氢氧化钠溶液O. 4mL,将pH设为12. 7，然后测定由3’-氨基苯乙酮本身所致的显色波长330nm的吸光度(吸光度A)，除此以外，与实施例15同样地操作，制成标准曲线。另外，在反应液中，测定由3’-氨基苯乙酮和亚硝酸根离子的反应生成的重氮鎗盐所致的显色波长310nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。这些结果示于图22。由图22可知，制成的2种标准曲线都至少在亚硝酸根离子浓度为O 8. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例17(亚硝酸根离子溶液的制备)通过与实施例I同样的方法准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,2. 0,4. 0,6. O和
8.Omg [N]/L的5种亚硝酸根离子溶液。(标准曲线的制成)在准备的5种亚硝酸根离子溶液的各2. OmL中添加3_氨基二苯甲酮的二甲亚砜溶液(浓度O. 5g/L) I. OmL，进而添加lmol/L盐酸0. 2mL而将pH设为I. 2。在25°C将该亚硝酸根离子溶液进行10分钟放置后，测定通过3-氨基二苯甲酮和亚硝酸根离子的反应生成的重氮鎗盐所致的显色波长330nm的吸光度(吸光度B)，制成用于从该吸光度判定亚硝酸根离子浓度的标准曲线。结果示于图23。由图23可知，该标准曲线至少在亚硝酸根离子浓度为O 8. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。实施例18
将pH调整为I. 2的亚硝酸根离子溶液在25°C放置10分钟使其反应后,在反应液中进而加入lmol/L氢氧化钠溶液0. 4mL,将pH设为12. 7,然后测定由3-氨基二苯甲酮本身的显色波长330nm的吸光度(吸光度A)，除此以外，与实施例17同样地操作，制成标准曲线。结果示于图24。由图24可知，该标准曲线，至少在亚硝酸根离子浓度为O 8. Omg[N]/L的范围内显示高直线性。比较例I准备亚硝酸根离子浓度为O. 0,0. 1,0. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9 和
I. Omg[N]/L的11种亚硝酸根离子溶液。然后，对于各亚硝酸根离子溶液，使用日本工业规格JIS K 0102，工厂排水试验方法(2008)43. I. I (非专利文献I)中规定的萘基乙二胺吸光光度法，调查540nm的吸光度和亚硝酸根离子浓度之间的关系。结果示于图25。由图25可知，亚硝酸根离子浓度的能够定量的范围到O O. 3mg[N]/L的范围为止，可知不能进行本法中的高浓度的亚硝酸根离子的定量。 实验例(实验I)准备4份在蒸馏水2. 5mL中加入重氮化试剂对硝基苯胺的二甲亚砜溶液(浓度O. 3g/L)0. 15mL的重氮化试剂水溶液，通过添加在其中3份中分别加入O. 03mL、0. 06mL和O. 09mL的lmol/L盐酸，制备了氢离子浓度调整为O. 011mol/L、0. 022mol/L和O. 033mol/L的3种溶液。这些溶液在25°C放置5分钟后，测定290 480nm的吸收光谱。结果示于图26。图26中，一并示出了仅对不添加lmol/L盐酸的重氮化试剂水溶液测定同样的吸收光谱的结果。(实验2)准备4份与实验I中准备的样品同样的重氮化试剂水溶液，在其中的3份中分别代替lmol/L盐酸,添加lmol/L氢氧化钠溶液的O. 03mL、0. 06mL和O. 09mL,制备将pH设为7以上的3种溶液。对这些溶液，在与实验I同样的条件下放置后测定吸收光谱。结果示于图27。在图27中，一并示出仅对没有添加lmol/L氢氧化钠溶液的重氮化试剂水溶液测定同样的吸收光谱的结果。(实验3)与实验I同样地制备氢离子浓度的3种溶液，将这些溶液在25°C放置5分钟。然后，在各溶液中添加lmol/L氢氧化钠溶液0. 15mL，制备将pH分别设为12. 6，12. 5和12. 3的3种溶液。对这些溶液，与实验I同样地测定吸收光谱的结果示于图28。在图28中，一并示出对在与实验I中准备的样品相同的重氮化试剂水溶液中仅添加lmol/L氢氧化钠溶液0. 15mL而将pH设为12. 7的溶液测定同样的吸收光谱的结果。(实验I 3的说明)涉及实验I的图26示出了以下现象由于测定吸收光谱的溶液的氢离子浓度不同，即使作为重氮化试剂的对硝基苯胺的浓度相同，最大吸收波长的吸光度也不同。更具体而言示出了，溶液的氢离子浓度每增加0. 011mol/L，最大吸收波长的吸光度约降低5%。与此相对，涉及实验2的图27示出了以下现象若在重氮化试剂水溶液中添加lmol/L氢氧化钠溶液，而将PH设为7以上，则在对硝基苯胺的浓度相同的溶液中，最大吸收波长的吸光度不发生大的变化。而且，涉及实验3的图28示出了以下现象添加lmol/L盐酸而提高了氢离子浓度的溶液，通过lmol/L氢氧化钠溶液的添加将pH调整为7以上，然后测定吸收光谱时，最大吸收波长的吸光度几乎不变化。由以上的结果可知，通过吸光度A的测定对供检水的亚硝酸根离子进行定量时，优选将重氮化试剂的反应后的供检水的PH调整为7以上之后，测定吸光度A。
权利要求
1.一种亚硝酸根离子的定量方法， 其是供检水中所含的亚硝酸根离子的定量方法，其包括 工序I:在所述供检水中添加能通过与所述亚硝酸根离子的反应而生成重氮鎗盐的重氮化试剂，在酸性下使其反应；以及 工序2 :对经过工序I的所述供检水测定选自由所述重氮化试剂所致的着色的吸光度、和由生成的所述重氮鎗盐所致的着色的吸光度中的至少一种吸光度， 作为所述重氮化试剂，使用选自具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物组和含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物组中的化合物。
2.如权利要求I所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 所述芳香族伯胺化合物组包含由在邻位或者对位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第I组、以及由在间位具有酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物构成的第2组。
3.如权利要求2所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 所述第I组包含I-氨基蒽醌、2-硝基苯胺、4-硝基苯胺-2-磺酸钠、对硝基苯胺和2-氨基-3-羟基蒽醌，所述第2组包含3’ -氨基苯乙酮和3-氨基二苯甲酮。
4.如权利要求I所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 所述含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物组包含3-氨基-2-环己烯-I-酮和2-氨基-3-氯-1,4-萘醌。
5.如权利要求2所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 在工序I中从所述第I组选择所述重氮化试剂，且在工序2中测定由所述重氮化试剂所致的着色的吸光度。
6.如权利要求I所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 在工序I中从所述含有3-氨基-2-环己烯-I-酮骨架的化合物组中选择所述重氮化试剂，且在工序2中测定由所述重氮化试剂所致的着色的吸光度。
7.如权利要求I 6中的任一项所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 在工序2之前，将经过工序I的所述供检水的pH调整至比7大。
8.如权利要求2或3所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 在工序I中从所述第2组中选择所述重氮化试剂，且在工序2中测定由所述重氮鎗盐所致的着色的吸光度。
9.如权利要求2或3所述的亚硝酸根离子的定量方法，其中， 在工序2之前，还包括将经过了工序I的所述供检水的pH调整至比7大的工序，在工序I中从所述第2组中选择所述重氮化试剂，且在工序2中测定由所述重氮化试剂所致的着色的吸光度。
全文摘要
提供一种通过简单的操作在达到高浓度的区域的范围对供检水中所含的亚硝酸根离子进行定量的方法。本发明的供检水中所含的亚硝酸根离子的定量方法包括在上述供检水中添加能通过与上述亚硝酸根离子的反应而生成重氮鎓盐的重氮化试剂，在添加了盐酸等的酸性下使其反应的工序1；以及对经过工序1的上述供检水，测定由上述重氮化试剂所致的着色的吸光度和由生成的上述重氮鎓盐所致的着色的吸光度的工序2，作为重氮化试剂，使用选自由具有3’-氨基苯乙酮等酮基或者硝基的芳香族伯胺化合物组和3-氨基-2-环己烯-1-酮等含有3-氨基-2-环己烯-1-酮骨架的化合物组中的化合物。
文档编号G01N21/78GK102645431SQ201210032940
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年2月18日
发明者大崎和隆 申请人:三浦工业株式会社