光谱测定法(简介 分类)

典型的光谱测定法(分光光度法 外分光光度法 荧光光度法 红外光谱法)

光谱法测定应用市场前景

光谱测定法

简介

综述了近年来环境中硝酸盐和亚硝酸盐光谱法测定的研究进展，包括原理、测定参及其适用范围等。并对各种光谱法的优缺点作了评述。

亚硝酸盐是潜在的致癌物质，人体摄入的硝酸盐含量过高可能使血液中的变性蛋白增加。在环境监测中，硝酸盐和亚硝酸盐是重要的分析项目。光谱法测定NO3--N、NO2--N是最常用、最普通的方法，容易满足测定要求，且限制较少。

分类

本文通过对多种硝酸盐、亚硝酸盐的光谱测定法（分光光度法、化学发光法、荧光法、催化动力学法、红外线法、电子顺磁共振法等）进行评价，指出了不同光谱法的优点及其适用范围的限定，并推荐了几种典型的、有代表性的硝酸盐、亚硝酸盐的光谱测定法。

典型的光谱测定法

分光光度法

Zatar等[13]提出了利用磷钼蓝络合物用分光光度法测定硝酸盐和亚硝酸盐的一种新方法。这个方法依赖于通过硫化钠还原磷钼酸，形成的磷钼蓝化合物与加入的亚硝酸盐偶氮化，引起蓝色吸收光谱的减少，减少的程度与加入的亚硝酸盐的量成正比，然后在814nm处测定蓝色络合物的吸收光谱。这个方法可用来测定水、肉制品、蔬菜中的硝酸盐（先用Jones还原器还原）和亚硝酸盐，具有测定时间短、测定浓度低的特点。亚硝酸盐与原黄素在酸性条件下反应生成稳定的紫红色化合物，在328nm处有最大吸收光谱，最小的测定极限是2nmol/L。然而，当Fe3+超过1mg/L时会对颜色的稳定性有很大的影响，类似的问题也出现在酚醛塑料（苯酚、间苯二酚、间苯三酚）作为指示剂时[14、15]。丘星初[16]研究了在硫酸介质中，邻氨基苯甲酸与NO3-和NO2-离子显色体系的光度性质与形成条件，显色产物最大吸收波长为560～565nm，符合比耳定律的浓度范围NO2--N为0.03～0.15μg/mL，NO3--N为0.05~0.20μg/mL,应用于地表水中硝酸盐和亚硝酸盐的联合测定。关虹等[17]研究了NO2-藏红T显色体系及其光度特性，用来测定地面水和污水中的亚硝酸盐氮。该方法线性范围为0.0～3.5μg/mL，检出限为0.88μg/mL，含亚硝酸盐氮1.0μg/mL时相对标准偏差为4.2%。该方法选择性高、反应灵敏，准确度和精密度良好，试剂稳定且无毒性，操作简便，易于推广应用，是测定亚硝酸盐氮的一个较有实用价值的分光光度法。

外分光光度法

Finch等[28]研究了低能量下紫外分光光度法测定海水中硝酸盐氮。通过快速的1Hz反应，在220nm处测定溶解的硝酸盐氮浓度、海水盐度，同时还可测定溶解的有机物，其典型的能量消耗为3～4W。近年来，第二衍生光波紫外/可见光度法测定硝酸盐的研究颇多，成为紫外分光光度法中的一个新亮点。Simal等[29]提出了依靠第二衍生光波紫外/可见光度法测定硝酸盐。SuzukiN和KurodeR[30]用第二衍生紫外分光光度法同时测定硝酸盐和亚硝酸盐。Crumpton等[31]修改了第二衍生光谱法，除可以测定硝酸盐外，还可测定有机氮。Ferree等[32]对第二衍生紫外/可见光谱法测定污水样品中硝酸盐和总氮进行了评价，认为这种方法简便、快速，并且需要的样品量小，而且产生的污染少。Rozan等[33]开发了一种离子色谱/紫外分光法，可同时测定咸水中的亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐浓度，并且不需要对样品进行预处理，同时样品需要量少（小于100μL），咸水中的其他一些离子、溴化物和碘化物也可用这个方法测定，只不过在分析前要求对样品进行过滤处理。

荧光光度法

荧光光度法灵敏度高，近年来对荧光光度法测定NO2-和NO3-的研究逐渐增多。杨景和等[34]用硫酸肼做还原剂，研究了将NO3-还原为NO2-的条件，提出水相中采用DAN为荧光剂测定NO2-和NO3-的方法，该法在0～2μg/mL范围内NO2-与荧光强度呈线性关系，检出限为0.4μg/mL，该法能够测定天然水中NO3-和NO2-。李劲松、吴爱东[35]利用亚硝酸和L-酪氨酸（L-Tyr）的荧光反应对NO2-进行测定，并对可能的干扰离子进行了详细研究，还对牛奶、肉制品、自来水、泉水中的NO2-进行了直接测定，效果很好。Masserini等[36]通过探测器用荧光法同时测定海水中纳摩尔浓度级的亚硝酸盐、硝酸盐和氨离子，亚硝酸盐、硝酸盐的极限分别为4.6nmol/L和6.9nmol/L，大大地提高了低浓度测定下的极限，每小时可以测定18个样品。

红外光谱法

傅立叶远红外光谱法[47]用来检测气溶胶中的硝酸根离子，在1384cm-1和2430cm-1处有吸收光谱。Yordanov等[48]依据在有氧条件下，硝酸根离子与亚硝酸根离子有选择地反应，生成一种可化学计算的EPR(电子顺磁共振)－活性单硝基二乙二硫代氨基甲酸盐，氮一氧化物、氮二氧化物在空气中有同样的反应，测定的极限与其在空气中的背景浓度有关。EPR的线性关系NO2-可达250μg/mL,NO3-可达16000μg/mL，具有高选择性和高灵敏性的特性。

光谱法测定应用市场前景

综上所述，硝酸盐和亚硝酸盐光谱测定法日益增多。吸光光度法所用仪器设备简单、价廉，灵敏度也较高，其研究方法具有实用性和可操作性，易于在基层单位使用。近年来连续流动分析技术的发展，分光光度法与连续流动分析技术相结合，大大提高了方法的灵敏度，可同时测定硝酸盐和亚硝酸盐，操作更为简便、快速，消耗的反应液和样品量小，已成为光谱分析法研究的一个新热点，具有广泛的前景。紫外分光光度法的优点是不经分离可直接同时测定硝酸盐和亚硝酸盐，具有较好的选择性，操作简便。一阶导数紫外分光光度法和第二衍生光波紫外/可见光谱法已成为近年来紫外分析法中研究的新热点，拓宽了紫外分光光度法研究的领域。催化动力学法近年来发展较快，应用广泛，检测限一般可达10-2ng/mL，可直接测定样品中痕量硝酸盐和亚硝酸盐。荧光法、化学发光法、红外线法、分子腔释放法、电子顺磁共振法对仪器的要求较高，但其测定的灵敏度高，在某些方面的开发应用也具有良好的前景。