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JP2011013053A - Method for measuring nitrate nitrogen - Google Patents

Method for measuring nitrate nitrogen Download PDF

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JP2011013053A
JP2011013053A JP2009156352A JP2009156352A JP2011013053A JP 2011013053 A JP2011013053 A JP 2011013053A JP 2009156352 A JP2009156352 A JP 2009156352A JP 2009156352 A JP2009156352 A JP 2009156352A JP 2011013053 A JP2011013053 A JP 2011013053A
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JP
Japan
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test water
nitrate nitrogen
dihydroxynaphthalene
water
absorbance
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Application number
JP2009156352A
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Inventor
Hiroshi Ishii
宏 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miura Co Ltd
Original Assignee
Miura Co Ltd
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Publication date
Application filed by Miura Co Ltd filed Critical Miura Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate an automation using equipment by improving measurement sensitivity in measuring nitrate nitrogen of inspection water.SOLUTION: A method for measuring the nitrate nitrogen of the inspection water is provided, which includes: the step of adding one of coloring agents being 2,3-dihydroxy naphthalene and 6,7-dihydroxy naphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt to the inspection water; the step of adding sulfuric acid to the inspection water added by the coloring agent, thereby preparing the inspection water so as to be made acid; and the step of measuring an absorbance of optional wavelengths in the range of 350-450 nm for the acid-preparation processed inspection water.

Description

本発明は、硝酸性窒素の測定方法、特に、検査水の硝酸性窒素を測定するための方法に関する。   The present invention relates to a method for measuring nitrate nitrogen, and more particularly to a method for measuring nitrate nitrogen in test water.

窒素は海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の富栄養化に関わる原因物質の一つであることから工場排水等での排出規制が設けられている。このため、工場排水等は、環境への排出前に窒素の測定が求められる。工場排水等に含まれる窒素は、硝酸性窒素などの種々の形態の窒素化合物として存在するが、硝酸性窒素以外の形態の窒素化合物は、酸化分解により硝酸性窒素に変換され得る。このため、工場排水等は、所要の前処理により窒素化合物を酸化分解することで硝酸性窒素へ変換した後、硝酸性窒素を測定すると、実質的に全窒素の測定が可能である。   Since nitrogen is one of the causative substances related to eutrophication, such as marine water, lake water, river water, and groundwater, emission regulations for factory effluent are established. For this reason, factory wastewater and the like are required to measure nitrogen before being discharged into the environment. Nitrogen contained in industrial wastewater and the like exists as various forms of nitrogen compounds such as nitrate nitrogen, but nitrogen compounds in forms other than nitrate nitrogen can be converted to nitrate nitrogen by oxidative decomposition. For this reason, factory wastewater etc. can measure substantially all nitrogen, if nitrate nitrogen is measured after converting into nitrate nitrogen by oxidizing and decomposing a nitrogen compound by required pretreatment.

水中に含まれる微量の硝酸性窒素の公的な測定方法として、非特許文献1に記載のジメチルフェノール法およびクロモトロープ酸法が知られている。ジメチルフェノール法では、先ず、工場排水等から採取した検査水にアルカリ性ペルオキソ二硫酸カリウム溶液を加えて所定温度で所定時間加熱することにより検査水中の窒素化合物を酸化分解する前処理をし、検査水に含まれる全窒素化合物を硝酸イオン化する。そして、前処理が施された検査水に亜硫酸ナトリウム粉末を加えた後、硫酸およびりん酸による強酸性下で2,6−ジメチルフェノール溶液を添加する。これにより、添加された2,6−ジメチルフェノールは、硝酸イオンに由来のニトロニウムイオン(NO )によりニトロ化されて4−ニトロ−2,6−ジメチルフェノールへ誘導され、その濃度に応じて検査水を呈色するため、検査水は、330nmにおける吸光度を測定すると、当該吸光度の高低に基づいて硝酸イオン濃度を判定することができる。 As an official method for measuring a small amount of nitrate nitrogen contained in water, the dimethylphenol method and the chromotropic acid method described in Non-Patent Document 1 are known. In the dimethylphenol method, first, an alkaline potassium peroxodisulfate solution is added to test water collected from factory effluent, etc., and heated at a predetermined temperature for a predetermined time to perform a pretreatment for oxidizing and decomposing nitrogen compounds in the test water. All nitrogen compounds contained in the nitrate are ionized. Then, after adding sodium sulfite powder to the pretreated test water, a 2,6-dimethylphenol solution is added under strong acidity with sulfuric acid and phosphoric acid. As a result, the added 2,6-dimethylphenol is nitrated by nitronium ions (NO 2 + ) derived from nitrate ions to be induced to 4-nitro-2,6-dimethylphenol, depending on the concentration. Therefore, when the absorbance at 330 nm is measured, the test water can determine the nitrate ion concentration based on the level of the absorbance.

一方、クロモトロープ酸法では、ジメチルフェノール法の場合と同様に前処理した検査水に対し、強酸性下でクロモトロープ酸粉末を添加する。これにより、検査水に含まれる硝酸イオンはクロモトロープ酸との反応により黄色を呈するため、検査水は、410nmにおける吸光度を測定すると、当該吸光度の高低に基づいて硝酸イオン濃度を判定することができる。   On the other hand, in the chromotropic acid method, chromotropic acid powder is added to the test water pretreated in the same manner as in the dimethylphenol method under strong acidity. Thereby, since the nitrate ion contained in the test water exhibits a yellow color due to the reaction with chromotropic acid, the test water can determine the nitrate ion concentration based on the level of the absorbance when measuring the absorbance at 410 nm. .

しかし、これらの測定方法は、測定感度の点から硝酸イオンの検出下限濃度がジメチルフェノール法においては1mgN/リットルに、また、クロモトロープ酸法においては0.5mgN/リットルにそれぞれ設定されており、検査水における極微量の硝酸イオンの測定を目的とする場合に限界がある。また、ジメチルフェノール法は、330nmという低波長の吸光度を測定することから高精度の分光光度計を用いる必要があるため、機器による自動化を図るのが困難である。一方、クロモトロープ酸法は、クロモトロープ酸の冷蔵保存を求められることがあり、また、クロモトロープ酸は水溶液として用いると安定性が損なわれる可能性が高いため、同じく機器による自動化を図るのが困難である。   However, in these measurement methods, the detection lower limit concentration of nitrate ions is set to 1 mg N / liter in the dimethylphenol method and 0.5 mg N / liter in the chromotropic acid method from the viewpoint of measurement sensitivity, There is a limit to the purpose of measuring very small amounts of nitrate ions in test water. In addition, since the dimethylphenol method measures absorbance at a wavelength as low as 330 nm, it is necessary to use a high-accuracy spectrophotometer, so that it is difficult to automate with an instrument. On the other hand, the chromotropic acid method may require refrigerated storage of chromotropic acid, and chromotropic acid is likely to lose its stability when used as an aqueous solution. Have difficulty.

平成14年度環境省請負業務結果報告書、水質分析方法検討調査(窒素・りん簡易計測器及び半自動計測器の水質汚濁負荷量測定方法マニュアル)、平成15年3月、環境省環境管理局水環境部、5頁および8頁2002 Ministry of the Environment contract work result report, water quality analysis method study (nitrogen and phosphorus simple measuring instrument and semi-automatic measuring method of water pollution load measurement method manual), March 2003, Ministry of the Environment Environment Management Bureau water environment Part, page 5 and page 8

本発明の目的は、検査水の硝酸性窒素の測定において、測定感度を高め、また、機器による自動化を容易にすることにある。   An object of the present invention is to increase measurement sensitivity and facilitate automation by an instrument in the measurement of nitrate nitrogen in test water.

本発明は、検査水の硝酸性窒素を測定するための方法に関するものであり、この測定方法は、検査水に対して2,3−ジヒドロキシナフタレンおよび6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩のうちの一つの発色試薬を添加する工程と、発色試薬を添加した検査水を酸性に調整する工程と、酸性に調整された検査水について、350から450nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程とを含んでいる。   The present invention relates to a method for measuring nitrate nitrogen of test water, and this measurement method is based on 2,3-dihydroxynaphthalene and 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali for test water. The step of adding one coloring reagent of the metal salt, the step of adjusting the test water to which the coloring reagent is added to acid, and the absorbance of an arbitrary wavelength in the range of 350 to 450 nm for the test water adjusted to be acidic Measuring.

この測定方法の一形態では、2,3−ジヒドロキシナフタレンのジメチルスルホキシド溶液を発色試薬として用いる。また、この測定方法の他の一形態では、6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩の水溶液を発色試薬として用いる。   In one form of this measuring method, a dimethyl sulfoxide solution of 2,3-dihydroxynaphthalene is used as a coloring reagent. In another embodiment of this measuring method, an aqueous solution of 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt is used as a coloring reagent.

本発明に係る硝酸性窒素の測定方法は、特定の発色試薬を用いているため、検査水に含まれる極微量の硝酸性窒素を高感度で安定に測定することができ、また、機器による自動化も容易である。   Since the method for measuring nitrate nitrogen according to the present invention uses a specific coloring reagent, it is possible to stably measure a very small amount of nitrate nitrogen contained in test water with high sensitivity, and automation by equipment. Is also easy.

実験例1において1,2−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum at the time of using 1, 2- dihydroxy naphthalene as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例1において1,3−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum at the time of using 1, 3- dihydroxy naphthalene as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例1において1,5−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the light absorption spectrum at the time of using 1, 5- dihydroxy naphthalene as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例1において2,6−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the light absorption spectrum at the time of using 2, 6- dihydroxy naphthalene as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例1において2,7−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the absorption spectrum at the time of using 2,7- dihydroxynaphthalene as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例1において2,3−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the light absorption spectrum at the time of using 2, 3- dihydroxy naphthalene as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例1において6,7−ジヒドロキシナフタレンー2−スルホン酸ナトリウムを発色試薬として用いた場合の吸光スペクトルを示す図。The figure which shows the light absorption spectrum at the time of using the sodium 7, 7- dihydroxy naphthalene-2-sulfonate as a coloring reagent in Experimental example 1. FIG. 実験例2における検査水の硝酸イオン濃度と395nmでの吸光度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the nitrate ion density | concentration of the test water in Experimental example 2, and the light absorbency in 395 nm. 実験例3における検査水の硝酸イオン濃度と吸光度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the nitrate ion density | concentration of test water in Example 3, and a light absorbency. 実験例4における検査水の硝酸イオン濃度と380nmでの吸光度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the nitrate ion density | concentration of the test water in Experimental example 4, and the light absorbency in 380 nm.

本発明の方法により硝酸性窒素を定量可能な検査水は、特に限定されるものではないが、通常は工場排水や生活排水等の窒素の排出規制が設けられている排水の他、海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の水である。   The test water capable of quantifying nitrate nitrogen by the method of the present invention is not particularly limited, but usually, wastewater in which nitrogen emission regulations such as factory wastewater and domestic wastewater are provided, marine water, Water such as lake water, river water and groundwater.

検査水の硝酸性窒素を定量する際には、所定量の検査水を採取し、この検査水に対して発色試薬を添加する。ここで、検査水の硝酸性窒素を測定することで検査水の全窒素を測定する場合は、検査水に含まれる硝酸性窒素以外の窒素化合物を酸化分解して硝酸性窒素に変換する。窒素化合物の酸化分解方法としては、非特許文献1に記載の方法と同様の方法、すなわち、検査水にアルカリ性ペルオキソ二硫酸カリウムの粉末または溶液を加えて100〜160℃で10〜60分間加熱する方法を採用することができる。   When quantifying nitrate nitrogen in test water, a predetermined amount of test water is collected, and a coloring reagent is added to the test water. Here, when total nitrogen of test water is measured by measuring nitrate nitrogen of test water, nitrogen compounds other than nitrate nitrogen contained in test water are oxidatively decomposed and converted to nitrate nitrogen. As a method for oxidative decomposition of a nitrogen compound, a method similar to the method described in Non-Patent Document 1, that is, a powder or solution of alkaline potassium peroxodisulfate is added to test water and heated at 100 to 160 ° C. for 10 to 60 minutes. The method can be adopted.

検査水に対して添加する発色試薬は、下記の構造式(1)および(2)でそれぞれ示される2,3−ジヒドロキシナフタレンおよび6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩のうちの一つである。構造式(2)において、Mはアルカリ金属を示す。このアルカリ金属は、通常、カリウムやナトリウム等であるが、ナトリウム塩が広く市販されており、入手が容易であるためナトリウムが好ましい。   The coloring reagent added to the test water is a 2,3-dihydroxynaphthalene or 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt represented by the following structural formulas (1) and (2), respectively. One. In the structural formula (2), M represents an alkali metal. This alkali metal is usually potassium or sodium, but sodium is preferred because sodium salts are widely available on the market and are easily available.

Figure 2011013053
Figure 2011013053

Figure 2011013053
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ここで、2,3−ジヒドロキシナフタレンは、水に溶解しにくい化合物であるため、通常、検査水へ均一に溶解させるためにジメチルスルホキシド等の水溶性有機溶媒に溶解した溶液として用いるのが好ましい。一方、6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩は、水に溶解し易い化合物であるため、通常、検査水へ均一に溶解させやすい水溶液として用いるのが好ましい。これらの発色試薬のジメチルスルホキシド溶液または水溶液は、安定であり、長期間保存することができる。   Here, since 2,3-dihydroxynaphthalene is a compound that is difficult to dissolve in water, it is usually preferable to use it as a solution dissolved in a water-soluble organic solvent such as dimethyl sulfoxide in order to uniformly dissolve in test water. On the other hand, since 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt is a compound that is easily dissolved in water, it is usually preferable to use it as an aqueous solution that is easily dissolved uniformly in test water. A dimethyl sulfoxide solution or an aqueous solution of these coloring reagents is stable and can be stored for a long time.

検査水に対する発色試薬の添加量は、通常、検査水1ミリリットル当り、2,3−ジヒドロキシナフタレンまたは6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩換算で0.1〜10mgに設定するのが好ましく、0.5〜5mgに設定するのがより好ましい。この添加量が0.1mg未満の場合は、硝酸性窒素の測定感度が低下する可能性がある。   The amount of coloring reagent added to the test water is usually set to 0.1 to 10 mg in terms of 2,3-dihydroxynaphthalene or 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt per milliliter of test water. Is preferable, and is more preferably set to 0.5 to 5 mg. When this addition amount is less than 0.1 mg, the measurement sensitivity of nitrate nitrogen may be lowered.

次に、検査水に含まれる硝酸性窒素(硝酸イオン)をニトロニウムイオン(NO )へ変化させるために、検査水を酸性に調整し、通常はその後に放置する。この工程において検査水に生成したニトロニウムイオンは、発色試薬に対して置換反応し、発色試薬をニトロ化する。これにより、発色試薬が発色し、検査水を呈色させる。 Next, in order to change nitrate nitrogen (nitrate ions) contained in the test water to nitronium ions (NO 2 + ), the test water is adjusted to be acidic, and is usually left after that. Nitronium ions generated in the test water in this step undergo a substitution reaction with the color reagent to nitrate the color reagent. As a result, the coloring reagent develops color and colors the test water.

この工程においては、通常、硫酸を検査水に添加し、検査水を酸性に調整するのが好ましく、特に、検査水の酸性度を硫酸濃度で50重量%以上の強酸性に調整するのが好ましい。また、硫酸を添加する際には、硝酸イオンのニトロニウムイオン化および発色試薬のニトロ化を促進するために、検査水を激しく攪拌するのが好ましい。   In this step, it is usually preferable to add sulfuric acid to the test water and adjust the test water to be acidic. In particular, the acidity of the test water is preferably adjusted to a strong acidity of 50% by weight or more in terms of sulfuric acid concentration. . In addition, when adding sulfuric acid, it is preferable to vigorously stir the test water in order to promote nitronium ionization of nitrate ions and nitration of the coloring reagent.

次に、発色試薬のニトロ化により呈色した検査水について、350から450nmの範囲における任意の波長での吸光度を測定する。そして、当該吸光度と硝酸性窒素濃度との関係を予め調べて作成しておいた検量線に基づいて、吸光度の測定値から検査水の硝酸性窒素濃度を判定する。   Next, the absorbance at an arbitrary wavelength in the range of 350 to 450 nm is measured for the test water colored by nitration of the coloring reagent. Then, based on a calibration curve prepared by examining the relationship between the absorbance and the nitrate nitrogen concentration in advance, the nitrate nitrogen concentration of the test water is determined from the measured absorbance value.

上記範囲の波長の吸光度は、分光光度計を用いて測定することができる。但し、上記範囲の波長の吸光度は、現在市販されている汎用の発光ダイオード(発光波長が350〜450nm程度)を用いて測定可能であるため、複雑で高価な分光光度計を用いずに測定することもできる。   Absorbance at wavelengths in the above range can be measured using a spectrophotometer. However, the absorbance in the above-mentioned range of wavelengths can be measured using a general-purpose light-emitting diode (emission wavelength is about 350 to 450 nm) that is currently on the market, so measure without using a complicated and expensive spectrophotometer. You can also.

本発明の測定方法は、硝酸性窒素を含まない検査水に対して適用した場合、検査水を実質的に呈色することがなく、当該検査水の上記350〜450nmの波長範囲での吸光度が実質的にゼロになる。一方、微量の硝酸性窒素を含む検査水に対して本発明の測定方法を適用した場合、当該検査水は、350〜450nmの波長範囲において吸光度のピークが明瞭に観測され易い。このため、本発明の測定方法は、これまでの測定方法では困難であった0.5mgN/L未満の濃度で硝酸性窒素を含む検査水についても、硝酸性窒素を高精度で測定することができる。特に、発光試薬として6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩を用いた場合は、0.2mgN/L程度の低濃度で硝酸性窒素を含む検査水についても、硝酸性窒素を高精度で測定することができる。   When applied to test water that does not contain nitrate nitrogen, the measurement method of the present invention does not substantially color the test water, and the absorbance in the wavelength range of 350 to 450 nm of the test water is high. It becomes virtually zero. On the other hand, when the measurement method of the present invention is applied to test water containing a small amount of nitrate nitrogen, the absorbance peak of the test water is easily observed clearly in the wavelength range of 350 to 450 nm. For this reason, the measurement method of the present invention can measure nitrate nitrogen with high accuracy even for test water containing nitrate nitrogen at a concentration of less than 0.5 mg N / L, which has been difficult with the conventional measurement methods. it can. In particular, when 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt is used as a luminescent reagent, even in test water containing nitrate nitrogen at a low concentration of about 0.2 mg N / L, nitrate nitrogen is increased. It can be measured with accuracy.

また、本発明の測定方法は、発光試薬として保存安定性が高いものを用いており、しかも、吸光度の測定において市販の汎用の発光ダイオードを用いることができるため、機器による自動化への対応が容易である。   In addition, the measurement method of the present invention uses a luminescent reagent having high storage stability, and a commercially available general-purpose light-emitting diode can be used in the measurement of absorbance. It is.

実験例1
硝酸イオン溶液(和光純薬工業株式会社の硝酸性窒素標準溶液(コード144−06351))を蒸留水で希釈し、硝酸イオン濃度が3mg/リットルの検査水を調製した。また、発色試薬をジメチルスルホキシド(和光純薬工業株式会社の試薬特級:コード043−0726)に溶解し、発色試薬濃度が20g/リットルの発色試薬溶液を調製した。ここでは、発色試薬として1,2−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD2299)、1,3−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD0588)、1,5−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD0590)、2,6−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD0956)、2,7−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD0594)、2,3−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD0593)および6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸ナトリウム(東京化成株式会社製:コードD0597)のうちの一つを用いた七種類の発色試薬溶液を調整した。
Experimental example 1
A nitrate ion solution (a nitrate nitrogen standard solution (code 144-06351) from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted with distilled water to prepare test water having a nitrate ion concentration of 3 mg / liter. In addition, the color reagent was dissolved in dimethyl sulfoxide (special grade reagent of Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Code 043-0726) to prepare a color reagent solution having a color reagent concentration of 20 g / liter. Here, 1,2-dihydroxynaphthalene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Code D2299), 1,3-dihydroxynaphthalene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Code D0588), 1,5-dihydroxynaphthalene (Tokyo Chemical Co., Ltd.) Company: Code D0590), 2,6-dihydroxynaphthalene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Code D0956), 2,7-dihydroxynaphthalene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Code D0594), 2,3-dihydroxynaphthalene (Tokyo Chemical Industry) Seven kinds of coloring reagent solutions using one of the following: Code D0593) and sodium 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Code D0597) were prepared.

検査水2ミリリットルに対して発色試薬溶液の一つを0.1ミリリットル添加し、この検査水を激しく攪拌しながら硫酸(和光純薬工業株式会社の試薬特級)2ミリリットルをさらに添加した。検査水を15分間放置した後に10mmセルに入れ、分光光度計(株式会社島津製作所製のUV−1600PC)を用いて吸光スペクトルを測定した。結果を図1から図7に示す。なお、図1から図7には、ブランクとして、検査水の替わりに蒸留水を用いた場合の結果を併せて示している。   One milliliter of a coloring reagent solution was added to 2 milliliters of test water, and 2 milliliters of sulfuric acid (special grade from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was further added while vigorously stirring the test water. The test water was allowed to stand for 15 minutes, then placed in a 10 mm cell, and the absorption spectrum was measured using a spectrophotometer (UV-1600PC manufactured by Shimadzu Corporation). The results are shown in FIGS. In addition, in FIG. 1 to FIG. 7, the result when distilled water is used as a blank instead of the inspection water is also shown.

図1から図7によると、発色試薬として2,3−ジヒドロキシナフタレンまたは6,7−ジヒドロキシナフタレンー2−スルホン酸ナトリウムを用いた場合、約360nm以上の波長範囲において、ブランクの場合は吸光度が実質的にゼロであってピークが観測されないのに対し、検査水については370〜380nm付近に明瞭なピークが観測されている。これによると、2,3−ジヒドロキシナフタレンまたは6,7−ジヒドロキシナフタレンー2−スルホン酸ナトリウムを発色試薬として用いた場合、検査水の硝酸イオン濃度が低濃度の場合であっても高感度で硝酸イオンの定量が可能である。   According to FIGS. 1 to 7, when 2,3-dihydroxynaphthalene or sodium 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonate is used as a coloring reagent, the absorbance is substantially not observed in the case of a blank in a wavelength range of about 360 nm or more. On the other hand, a clear peak is observed in the vicinity of 370 to 380 nm for the test water, whereas the peak is zero. According to this, when 2,3-dihydroxynaphthalene or sodium 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonate is used as a coloring reagent, nitric acid is highly sensitive even when the nitrate ion concentration in the test water is low. Quantification of ions is possible.

実験例2
硝酸イオン溶液(和光純薬工業株式会社の硝酸性窒素標準溶液(コード144−06351))を蒸留水で希釈し、硝酸イオン濃度が0.01mg/リットル、0.02mg/リットル、0.05mg/リットル、0.1mg/リットルおよび0.2mg/リットルにそれぞれ調整された五種類の検査水と、蒸留水のみからなる検査水との六種類の検査水を作成した。
Experimental example 2
A nitrate ion solution (nitrate nitrogen standard solution (code 144-06351) from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is diluted with distilled water, and the nitrate ion concentration is 0.01 mg / liter, 0.02 mg / liter, 0.05 mg / liter. Six types of test water were prepared: five types of test water adjusted to liters, 0.1 mg / liter and 0.2 mg / liter, respectively, and test water consisting only of distilled water.

各検査水2ミリリットルに対し、クロモトロープ酸0.1gと硫酸25ミリリットルとを混合した溶液0.1ミリリットルを添加し、さらにジメチルスルホキシド(和光純薬工業株式会社の試薬特級:コード043−0726)0.1ミリリットルを添加した。各検査水を15分間放置した後に10mmセルに入れ、分光光度計(株式会社島津製作所製のUV−1600PC)を用いて395nmの透過光の吸光度を測定した。   0.1 ml of a mixed solution of 0.1 g of chromotropic acid and 25 ml of sulfuric acid is added to 2 ml of each test water, and further dimethyl sulfoxide (reagent special grade of Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Code 043-0726) 0.1 ml was added. Each test water was allowed to stand for 15 minutes and then placed in a 10 mm cell, and the absorbance of transmitted light at 395 nm was measured using a spectrophotometer (UV-1600PC manufactured by Shimadzu Corporation).

検査水の硝酸イオン濃度と395nmでの吸光度との関係を図8に示す。図8によると、クロモトロープ酸を用いた場合の硝酸イオン濃度の検出下限濃度である0.5mg/リットル時の吸光度は、概ね0.05A.U.になる。   FIG. 8 shows the relationship between the nitrate ion concentration of the test water and the absorbance at 395 nm. According to FIG. 8, the absorbance at 0.5 mg / liter, which is the detection lower limit concentration of nitrate ion concentration when chromotropic acid is used, is approximately 0.05 A.n. U. become.

実験例3
2,3−ジヒドロキシナフタレン(東京化成株式会社製:コードD0593)をジメチルスルホキシド(和光純薬工業株式会社の試薬特級:コード043−0726)に溶解し、2,3−ジヒドロキシナフタレン濃度が20g/リットルの発色試薬溶液を調製した。また、硝酸イオン溶液(和光純薬工業株式会社の硝酸性窒素標準溶液(コード144−06351))を蒸留水で希釈し、硝酸イオン濃度が0.01mg/リットル、0.02mg/リットル、0.05mg/リットル、0.1mg/リットルおよび0.2mg/リットルにそれぞれ調整された五種類の検査水と、蒸留水のみからなる検査水との六種類の検査水を作成した。
Experimental example 3
2,3-dihydroxynaphthalene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: Code D0593) is dissolved in dimethyl sulfoxide (special grade of Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: Code 043-0726), and the concentration of 2,3-dihydroxynaphthalene is 20 g / liter. A coloring reagent solution was prepared. A nitrate ion solution (nitrate nitrogen standard solution (code 144-06351) from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted with distilled water, and the nitrate ion concentrations were 0.01 mg / liter, 0.02 mg / liter, 0.005. Six types of test water were prepared: five types of test water adjusted to 05 mg / liter, 0.1 mg / liter, and 0.2 mg / liter, respectively, and test water consisting of distilled water only.

各検査水2ミリリットルについて、発色試薬溶液0.1ミリリットルを添加した後、検査水を激しく攪拌しながら硫酸(和光純薬工業株式会社の試薬特級)2ミリリットルをさらに添加した。各検査水を15分間放置した後に10mmセルに入れ、分光光度計(株式会社島津製作所製のUV−1600PC)を用いて375nmの吸光度を測定した。   For each 2 ml of test water, 0.1 ml of a coloring reagent solution was added, and then 2 ml of sulfuric acid (special grade of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was further added while stirring the test water vigorously. Each test water was allowed to stand for 15 minutes and then placed in a 10 mm cell, and the absorbance at 375 nm was measured using a spectrophotometer (UV-1600PC manufactured by Shimadzu Corporation).

検査水の硝酸イオン濃度と吸光度との関係を図9に示す。図9によると、硝酸イオン濃度が0.5mg/リットル未満の低濃度の検査水においても、吸光度は0.05A.U.を超えている部分が認められる。これによると、2,3−ジヒドロキシナフタレンを発色試薬として用いた場合は、クロモトロープ酸法での測定下限未満においても検査水の硝酸イオン濃度を測定可能である。   FIG. 9 shows the relationship between the nitrate ion concentration of the test water and the absorbance. According to FIG. 9, even in a low concentration test water having a nitrate ion concentration of less than 0.5 mg / liter, the absorbance is 0.05 A.m. U. The part exceeding is recognized. According to this, when 2,3-dihydroxynaphthalene is used as a coloring reagent, the nitrate ion concentration of test water can be measured even below the lower limit of measurement by the chromotropic acid method.

実験例4
6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸ナトリウム(東京化成株式会社製:コードD0597)をジメチルスルホキシド(和光純薬工業株式会社の試薬特級:コード043−0726)に溶解し、6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸ナトリウム濃度が25g/リットルの発色試薬溶液を調製した。また、硝酸イオン溶液(和光純薬工業株式会社の硝酸性窒素標準溶液(コード144−06351))を蒸留水で希釈し、硝酸イオン濃度が0.01mg/リットル、0.02mg/リットル、0.05mg/リットル、0.1mg/リットルおよび0.2mg/リットルにそれぞれ調整された五種類の検査水と、蒸留水のみからなる検査水との六種類の検査水を作成した。
Experimental Example 4
Sodium 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: code D0597) was dissolved in dimethyl sulfoxide (special grade of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. code: code 043-0726), and 6,7-dihydroxy A coloring reagent solution having a sodium naphthalene-2-sulfonate concentration of 25 g / liter was prepared. A nitrate ion solution (nitrate nitrogen standard solution (code 144-06351) from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was diluted with distilled water, and the nitrate ion concentrations were 0.01 mg / liter, 0.02 mg / liter, 0.005. Six types of test water were prepared: five types of test water adjusted to 05 mg / liter, 0.1 mg / liter, and 0.2 mg / liter, respectively, and test water consisting of distilled water only.

各検査水2ミリリットルについて、発色試薬溶液0.1ミリリットルを添加した後、検査水を激しく攪拌しながら硫酸(和光純薬工業株式会社の試薬特級)2ミリリットルをさらに添加した。各検査水を15分間放置した後に10mmセルに入れ、分光光度計(株式会社島津製作所製のUV−1600PC)を用いて380nmおよび660nmの吸光度を測定した。660nmの吸光度は、濁度補正のために測定したものであり、380nmの吸光度から660nmの吸光度を差し引いた値を380nmでの吸光度とした。   For each 2 ml of test water, 0.1 ml of a coloring reagent solution was added, and then 2 ml of sulfuric acid (special grade of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was further added while stirring the test water vigorously. Each test water was allowed to stand for 15 minutes, then placed in a 10 mm cell, and absorbance at 380 nm and 660 nm was measured using a spectrophotometer (UV-1600PC manufactured by Shimadzu Corporation). The absorbance at 660 nm was measured for turbidity correction, and the value obtained by subtracting the absorbance at 660 nm from the absorbance at 380 nm was defined as the absorbance at 380 nm.

検査水の硝酸イオン濃度と380nmでの吸光度との関係を図10に示す。図10によると、硝酸イオン濃度が0.5mg/リットル未満の低濃度の検査水においても、吸光度は0.05A.U.を超えている部分が認められる。特に、硝酸イオン濃度が0.2mg/リットル程度の検査水においても、その吸光度は0.05A.U.を超えている。これによると、6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸ナトリウムを発色試薬として用いた場合は、クロモトロープ酸法での測定下限未満においても検査水の硝酸イオン濃度を測定可能である。   FIG. 10 shows the relationship between the nitrate ion concentration of the test water and the absorbance at 380 nm. According to FIG. 10, even in a low concentration test water having a nitrate ion concentration of less than 0.5 mg / liter, the absorbance is 0.05 A.m. U. The part exceeding is recognized. In particular, even in test water having a nitrate ion concentration of about 0.2 mg / liter, the absorbance is 0.05 A.m. U. Is over. According to this, when sodium 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonate is used as a coloring reagent, the nitrate ion concentration of test water can be measured even below the lower limit of measurement by the chromotropic acid method.

Claims (3)

検査水の硝酸性窒素を測定するための方法であって、
前記検査水に対して2,3−ジヒドロキシナフタレンおよび6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩のうちの一つの発色試薬を添加する工程と、
前記発色試薬を添加した前記検査水を酸性に調整する工程と、
酸性に調整された前記検査水について、350から450nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程と、
を含む硝酸性窒素の測定方法。
A method for measuring nitrate nitrogen in test water,
Adding one coloring reagent of 2,3-dihydroxynaphthalene and 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt to the test water;
Adjusting the test water to which the coloring reagent has been added to acidity;
Measuring the absorbance of any wavelength in the range of 350 to 450 nm for the test water adjusted to be acidic; and
Method for measuring nitrate nitrogen containing oxygen.
前記2,3−ジヒドロキシナフタレンのジメチルスルホキシド溶液を前記発色試薬として用いる、請求項1に記載の硝酸性窒素の測定方法。   The method for measuring nitrate nitrogen according to claim 1, wherein the dimethyl sulfoxide solution of 2,3-dihydroxynaphthalene is used as the coloring reagent. 前記6,7−ジヒドロキシナフタレン−2−スルホン酸アルカリ金属塩の水溶液を前記発色試薬として用いる、請求項1に記載の硝酸性窒素の測定方法。   The method for measuring nitrate nitrogen according to claim 1, wherein an aqueous solution of the 6,7-dihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid alkali metal salt is used as the coloring reagent.
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