Sularda Nitrit Azotu Tayini Analizi Nasıl Yapılır?

Nitrit Azotu Tayini

01. α Naftilamin - Sülfanilik asit metodu ile

 

01.01.Prensip

pH değerinin 2,0 - 2,5 aralığında, nitrit iyonları alfa naftil amin hidroklorür ile diazolandırılmış sülfanilik asit çifti tarafından kırmızımsı-pembe renkli sülfanil asit-azo-alfa naftil amin boyar maddesini meydana getirirler. Nitrit konsantrasyonuna göre meydana gelen rengin şiddeti farklıdır. Analizde NO2- miktarı yüksekse, su kaynağı yakınında bulunan çürümüş haldeki organik maddelerin suya karıştığını gösterir. 

 

Azot boyar maddesinin gelişmesi, sıcaklık, pH, bekleme süresi ve reaktiflerin saflık derecesine bağlıdır. Gün ışığından sakınmalıdır. Meydana gelen renk 1 - 25 µgr / lt nitrit azotu aralığında gözle karşılaştırmalar için uygundur. Foto metrik ölçümler 5 - 50 µgr / lt nitrit azotu aralığında uygundur. Renk sistemi 0,18 mg / lt azot veya 0,6 mg / lt nitrite kadar 1 cm ışık yolu kullanılarak ve 520nm dalga boyunda Beer kanununa uyar.

 

01.02. Engelleyiciler

Numunede nitrit, trikloramin (NCl3) ve serbest klor bir arada bulunmaz. Trikloramin bulunduğu zaman, reaktiflerin ilaveleri sırasında sahte kırmızı bir renk meydana gelir. Bu etki, numuneye önce alfa naftilamin hidroklorür reaktifi, sonra sülfonilik asit ilave edilerek minimuma indirilebilir. Çözeltide portakal rengi görülüyorsa trikloramin var demektir. Bu durumda serbest klor ve trikloramin için düzeltme yapılması gereklidir. Ortamda, ferri demir, cıva-1, gümüş, bizmut, antimon, kurşun, kloroplatinat ve metavanadat varsa, bir çökelti meydana gelerek engelleyici rol oynar. Bu nedenle bulunmamalıdır. Bakır iyonu, diazonyum tuzunun bozunmasını katalizler ve düşük sonuçlara neden olur. Ayrıca renkli iyonlar, renk sistemini değiştirdiğinden bulunmamalıdır.

 

Numunede engelleyici iyonların bulunmaması halinde, gözle karşılaştırmalarda 1 µgr / lt konsantrasyonunda nitrit azotu tayin edilebilir. Numunedeki nitritin, bakterilerin etkisiyle nitrata veya amonyağa dönüşümünü önlemek için, analiz mümkün olduğu kadar yeni alınmış numune üzerinde yapılmalıdır. Numune 1 - 2 gün ( -20 °C de) tutularak veya litreye 40 mg cıva iyonu (HgCl2) ilave edilerek 4 °C de de korunabilir.

 

01.03. Kullanılan Aletler

1. Spektrofotometre : 1 cm veya daha fazla ışık yolu ile, 520 nm dalga boyunda kullanılır.

2. Filtre fotometre : 1 cm veya daha fazla ışık yolu ile yeşil filtre ve 520 nm dalga boyunda kullanılır.

 

01.04. Kullanılan Kimyasallar

 

Kapsamımda Nitrit Bulunmayan Su :

a) 1 litre damıtık suya kalsiyum hidroksit veya baryum hidroksit gibi bir alkali ve küçük bir kristal KMnO4 ilave edilerek pyrex kaplarda yeniden destillenir. Destilatın ilk 50 ml si atılır.

b) 1 litre damıtık suya, 1 ml konsantre H2SO4 ve 0,2 ml mangan sülfat çözeltisi ilave edilir ve pembe renk meydana gelinceye kadar 1 - 2 ml permanganat çözeltisi (0,4 gr / lt KMnO4) ilave edilir. Renk 15 dakika sonra amonyum oksalat çözeltisi ile (0,9 gr / lt  NH4)C2O4 . H2O ) giderilir.

 

EDTA Çözeltisi : 0,5 gr EDTA.2 H2O az suda çözülerek, damıtık su ile 100 ml ye tamamlanır.

 

Sulfanilik Asit Reaktifi : 0,60 gr sülfanilik asit,70 ml sıcak suda çözülür. Soğutulduktan sonra, 20 mi konsantre HCl ilave edilir. Damıtık su ile 100 ml ye tamamlanır, iyice karıştırılır.

 

Alfa-Naftilamin Hidroklorür Reaktifi : 0,60 gr alfa-naftilamin hidroklorür, kapsamında 1 ml derişik HCl bulunan damıtık suda çözülür. Çözelti damıtık su ile 100 ml ye seyreltilir, iyice karıştırılır.

2 M Sodyum Asetat Çözeltisi (Tampon Çözelti): 16,4 gr CH3COONa veya 27,2 gr CH3COONa . 3 H2O damıtık suda çözülerek 100 ml ye tamamlanır.

 

Stok Sodyum Nitrit Çözeltisi : 1,232 gr NaNO2 damıtık suda çözülerek, 1 litreye tamamlanır. Bu çözeltinin 1,0 ml = 0,25 mg nitrit azotu kapsar. Çözelti 1 ml kloroform ilavesiyle korunur.

 

Stok Çözeltisinin Standardizasyonu

a) Pipet ile 50,0 ml standart 0.05 N KMnO4 çözeltisi

b) 5 ml konsantre H2SO4

c) 50,0 ml stok nitrit çözeltisi

 

Cam kapaklı bir kap veya şişe içerisine konur. Nitrit pipetinin ucu permanganat asit çözeltisinin içerisine daldırılmalıdır. Kapak sıkıca kapatılarak, çalkalanır. Bu çözelti 70 – 80  °C ye kadar ısıtılır. Permanganatın rengi, 0,05 N sodyum oksalat (her 1000 ml çözelti, 3,350 gr standart derecede Na2C2O4 kapsar) çözeltisinden 10,00 ar ml lik kısımlar halinde yeter miktarda ilave edilerek giderilir. Sodyum oksalatın fazlası 0,05 N standart KMnO4 çözeltisi ile hafif pembe rengin meydana geldiği dönüm noktasına kadar titre edilir. Hesaplarda gerekli düzeltme yapmak için, kapsamında nitrit bulunmayan su ile aynı yöntem uygulanarak, karşılaştırma çözeltisi yapılmalıdır.

 

Sodyum oksalat yerine, 0,05 N standart demir amonyum sülfat çözeltisi kullanıldığı zaman, 70 – 80  °C ye ısıtma yapılmaz ve bunun yerine sondaki KMnO4 titrasyonundan önce ferro demir iyonları ve permanganat arasındaki reaksiyon 5 dakika uzatılır. 0,05 N standart ferro demir çözeltisi 19,607 gr Fe(NH4)2(SO4)2 . 6H2O ve her 1000 ml çözelti 20 ml konsantre H2SO4 kapsar.

 

Stok çözeltideki nitrit azotunun hesaplanmasında aşağıdaki eşitlik kullanılır.

A = [((BXC) - (DXE) ) X 7] / F

A : mg / lt stok çözeltisindeki nitrit azotu

B : Kullanılan standart KMnO4 çözeltisinin toplam hacmi ml

C : KMnO4 çözeltisinin normalitesi

D : İlave edilen toplam standart indirgeyicinin ml si

E : İndirgeyicinin normalitesi

F : Titrasyon için alınan stok nitrit çözeltisinin ml değeri Her 0,05 KMnO4 çözeltisinin 1 ml si 1,725 mg NaNO2 veya 0,350 mg azota karşı gelir.

Kapsamında Yüksek Miktarda Nitrit Bulunan Numunelerin Titrasyonu

Kapsamında 2 mg / lt den daha fazla konsantrasyonda nitrit azotu bulunan su numunelerinin titrasyonu için yine standardizasyon yöntemi kullanılabilir.

Nitrit azotunun mg / lt olarak hesaplanması için, 7 faktörü 7000 olarak çoğaltılacak ve başlangıç eşiğindeki F yerine, numune suyun hacmi konacak.

 

Ortalama Stok Çözeltisi : Stok nitrit çözeltisinden,

G = 12.5 / A formülüne göre hesaplanan hacim alınır.

A : Stok nitrit çözeltisinin ml sindeki mg nitrit azotu

G : Alınacak hacim

 

Hesapla bulunan hacim, damıtık su ile 250 ml ye tamamlanır. Bu çözeltinin 1 ml si = 50 µgr azot kapsar. Günlük olarak hazırlanır.

 

Standart Nitrit Çözeltisi : 10,0 ml ortalama nitrit çözeltisi damıtık su ile 1000 ml ye tamamlanır. Bu çözeltinin 1,0 mililitresi = 0,500 µgr N kapsar. Günlük olarak hazırlanır.

 

Alüminyum Hidroksit Süspansiyonu : 125 gr potasyum veya amonyum şapı,( K2Al2(SO4)2 . 24 H2O veya (NH4)2Al2(SO4)4 . 24 H2O ) 1 litre damıtık suda çözülür. 60 °C ye kadar ısıtılır ve 55 ml konsantre NH4OH yavaş yavaş ve karıştırarak ilave edilir. Karışım 1 saat bekletildikten sonra, geniş bir şişeye aktarılır. Çökelti damıtık su ile amonyak, klorür, nitrit ve nitrattan temizleninceye kadar yıkanır.

 

01.05. Deneyin Yapılışı

1. Numune renkli ve süspanse madde kapsıyorsa :

a) 100 ml numune alınır. 

b) 2 ml alüminyum hidroksit süspansiyonu ilave edilir.

c) Birkaç dakika beklenir ve filtre edilir, süzüntünün ilk kısımları atılır.

2. 50 ml numune alınarak, ağzı kapaklı bir erlene konur. Karşılaştırma çözeltisi ve standart çözelti serisi hazırlanarak paralel çalışılır.

3. Numunenin pH değeri 7 ye getirilir.

4. 1,0 ml EDTA çözeltisi ilave edilir.

5. 1,0 ml sülfanilik asit çözeltisi ilave edilir, karıştırılır. Bu noktada çözeltinin pH değeri 1,4 civarında olmalıdır.

6. 3 - 10 dakika beklenir.

7. 1,0 ml alfa-naftilamin hidroklorür reaktifi ilave edilir.

8. 1,0 ml sodyum asetat tampon çözeltisi ilave edilerek iyice karıştırılır. Çözeltinin pH değeri 2,0 - 2,5 olmalıdır.

9. Çözelti en az 10 dakika, en fazla 30 dakika bekletilir.

10. Numunenin ve standart serinin absorbans (veya % geçirgenlik;değerleri, karşılaştırma çözeltisine karşı foto metrik alet ile ölçülür.

 

Standart Egrinin Çizilmesi : Standard serinin okunan absorbans değerleri ordinatta, µgr nitrit miktarları apsiste işaretlenerek standart eğri çizilir.

Numunenin ölçülen absorbans değerine göre kapsamındaki nitrit miktarı grafikten bulunur.

Gözle karşılaştırma, standart sodyum nitrit çözeltisinden alınan  0  :  0,1  :  0,4  :  0,7  :  1,0  :  1,4  :  1,7  :  2,0 ml lik hacimleri kapsamında nitrit bulunmayan su ile nessler tüpleri içerisinde 50,0 ml ye seyreltilir ve böylece uygun renk standartlar serisi hazırlanır.

 

01.06. Hesaplamalar

mg / lt nitrit = mg / lt NO2 - N x 3,29

 

02.  Katı Nitrit Reaktifi ile Tayin

Yukarıdaki yöntemin uygulanmasında özellikle standart çözeltilerin renk serisinin foto metrik ölçümünde, meydana gelen renkte bozunmalar olabilmektedir. Katı reaktif kullanılarak benzer yöntemde başka bir metot uygulanabilir.

 

02.01.Kullanılan Kimyasallar

Asetik Asit Çözeltisi : 1 hacim asetik asit,1 hacim damıtık su ile karıştırılarak hazırlanır.

 

Nitrik Reaktifi :

a) 60 gr tartarik asit

b) 1 gr alfa-naftilamin

c) 5 gr sülfanilik asit

 

Yukarıdakilerin tümü tartılarak bir havan içerisinde ezilerek, iyice karıştırılır. Kahverengi şişede saklanır.

02.02. Deneyin Yapılışı

1. 0,5 gr nitrit reaktifi tartılarak, kapaklı dereceli kap veya erlen içerisine konur.

2. 5,0 ml asetik asit çözeltisi ilave edilerek iyice karıştırılır.

3. 50,0 ml su numunesi ilave edilerek tekrar karıştırılır.

4. Karanlıkta 20 - 30 dakika bekletilir.

5. Aynı yöntemle beraber çalışılarak, damıtık su ile karşılaştırma çözeltisi hazırlanır.

6. Karşılaştırma çözeltisine karşı, numunenin absorbansı (veya % geçirgenliği; fotometrik olarak ölçülür.

 

Standart Eğrinin Çizilmesi :

Standard çözeltiler hazırlanarak aynı yöntem ile okunan absorbans (veya % geçirgenlik) değerlerinden, apsiste µgr nitrit miktarları, ordinatta absorbans miktarları işaretlenerek standart eğri çizilir.

Standart eğriden faydalanarak, numunenin ölçülen absorbansından kapsamındaki nitrit miktarı bulunur. Hesaplama  01.06 daki gibidir.

 

03. Nitritin Kalitatif Tayini

Nişasta  İyodür Çözeltisi: 20 gr çinko klorür 100 ml damıtık suda çözülür. 5 gram nişasta konduktan sonra homojen bir emülsiyon elde edilinceye kadar kaynatılır. 2 gram çinko iyodür konur ve damıtık su ile litreye tamamlanır.

% 30 luk Fosforik Asit Çözeltisi : 1/ 3 oranında seyreltilir.

 

Deneyin Yapılışı

50 ml numune mezüre konur. 1 ml fosforik asit, 1 ml nişasta iyodür çözeltisi konur. 10 dakika bekletilir. Oluşacak mavi renk nitritin olduğunu gösterir. Ancak suda artık klor veya ozon da bulunduğunda aynı renk meydana gelecektir