[发明专利]pH复合电极法测定溶液中亚硝酸根离子的含量

说明书

技术领域

本发明属于利用电化学分析法来分析或测试化学品、药品、食品、水中亚硝酸根离子 含量。 

背景技术

目前，亚硝酸根离子含量的测定方法主要是：1.化学分析方法：一般采用氧化还原滴定法，以标准高锰酸钾溶液滴定亚硝酸根离子，但对亚硝酸根离子含量＜1μg/mL的样品或对于有颜色物质干扰时，此方法受到限制。2.光学分析法：光学分析法快速、灵敏度高，但检测限量在0～41μg/mL，需要做标准曲线。如原子吸收光谱法、分光光度法、化学发光法等常用分析法。其中原子吸收光谱法所用仪器复杂，消耗资金较大；化学发光法实验方法较为复杂，所用试剂较多；分光光度法投资小，但实验方法较为复杂，所用试剂较多。3.色谱法：如离子色谱法、气相色谱法等常用的色谱法，其精密度高，但所用仪器都为大型仪器，消耗原料和资金都较多。4.电化学分析法：如伏安法、示波极谱法、离子性选择性电极法等。5.其他方法：如毛细管电泳法、气相流动分析红外检测法、催化动力学法等法，但因，资金和技术等限制并没有得到广泛的应用。 

我国国家标准主要有两个方法来测定亚硝酸盐，分别为分光光度法和离子色谱法。从上诉介绍中可看出，分光光度法资金用量相对较少，使用也方便，其中格里斯试剂比色法(盐酸萘乙二胺法)是最常用的方法。但在实际操作过程中存在一些问题：一是在使用GB/T 5009.33-1996方法时，所配制的对氨基苯磺酸溶液(10g/L)在室温下很难完全溶解；二是GB/T 5009.33-1996方法中先将两种显色剂等体积混合后再加入，根据该方法的原理，亚硝酸盐先与对氨基苯磺酸重氮化，再与盐酸萘乙二胺偶合，所以两种显色剂应分别加入；三是在上述仪器分析中亚硝酸盐的检测量都≤4μg/mL，而在实际样品测试中亚硝酸盐的含量往往都是≥4μg/mL，因此，在测试过程中样品都要经过稀释处理，稀释倍数过小就会使测量值超出了标准曲线的范围，稀释倍数过大，会出现测试无果的情况。所以，在测试过程中往往都要先预测一下稀释倍数，测试时间也要增加了。色谱法灵敏度和准确性都很高、但费用也高，操作也复杂；而电化学分析法灵敏度和准确性都较高、费用不高、理论基础也非常完善。目前的电位滴定法测定亚硝酸根离子的含量，需要用亚硝酸根离子专用电极和参比电极两只电极，而本发明的电位滴定法测定亚硝酸根离子的电极只需要一只，且未见应用pH复合电极法测定亚硝酸根离子含量的报道和文献。 

发明内容

本发明的目的是针对已有技术的不足，提供一种仪器设备简单、投资少、操作简便、快捷、稳定性好、检测范围宽、有利用推广使用的测定含氮物质中亚硝酸根离子含量的新方法。 

实现本发明的技术方案是：针对亚硝酸根离子在酸性条件下有氧化性和还原性的二重性，可与具有氧化性或具有还原性的离子发生氧化还原反应的原理，本发明利用亚硝酸根离子在酸性条件下能与氧化剂(Fe²⁺、KI)进行定量氧化还原反应的原理，利用电极电位的变化来法确定氧化还原反应的终点。即氧化剂和试液中亚硝酸根离子发生反应，使指示电极的电极电位发生变化，当滴定至化学计量点附近时，被滴定物质的浓度发生突变，指示电极的电极电位也伴随着突变，由此可以确定滴定的终点。 

本发明的方法中用的氧化剂是二价铁盐和碘化钾，反应原理如下： 

NaNO₂+Fe²⁺+2H⁺＝Fe³⁺+H₂O+NO↑ 

通过上述化学计量关系建立的模型计算出试液中亚硝酸根离子 的含量，优选特征氧化剂是硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、亚铁氰化钾和碘化钾。氧化剂的浓度：0.001-0.1mol/L。 

本发明方法中滴定终点的确定，即通过氧化剂二价铁盐或碘化钾和试液中亚硝酸根离子发生反应，使指示电极的电极电位发生变化，当滴定至化学计量点附近时，被滴定物质的浓度发生突变，指示电极的电极电位也伴随着突变，根据电位的变化应用精确的数学方法，二级微商法来计算终点体积V终进而确定亚硝酸根离子的含量。即在二级微商值出现相反的符号所对应的两个体积间，必然有Δ²E/ΔV²-V＝0的一点，这点所对应的体积就是滴定终点体积，所对应的电位即为终点电位。测定中亚硝酸根离子的回收率为95％～105％，测定范围为＞1μg/mL。测定过程中可根据试样中亚硝酸根离子含量的高低选择适当的氧化剂的浓度，对于试样中亚硝酸根离子含量低于1μg/mL的，也可以用标准添加法来测试试样中亚硝酸根离子含量。