Сущность метода анализа

Для определения нитратов в морской воде применялись методы, основанные на способности этих соединений окислять некоторые органические вещества с образованием окрашенных продуктов [4], а также на восстановлении нитратов до нитритов. В настоящее время в аналитической практике гидрохимических исследований чаще применяются методы восстановления, что обусловлено их простотой. Очень важно правильно выбрать восстановитель, поскольку процесс восстановления должен быть регулируемым и идти только до стадии образования нитритов. По современным данным, наиболее удачным восстановителем нитратов до нитритов является омедненный мелкокристаллический кадмий [6]. Мелкокристаллический кадмий получают электролитическим способом [3]. Последний обладает рядом преимуществ по сравнению с известным способом "хлопьевидного" кадмия [1]. Величину кристаллов можно регулировать, изменяя силу ток в цели, что устраняет необходимость последующего измельчения кадмия. Полученные кристаллы почти не содержат примесей и не окислены, так как они все время находятся в растворе. Омедняют полученный кадмий раствором сернокислой меди.

После пропускания морской воды через редуктор, наполненный омедненным кадмием, в пробе обычным способом (с реактивом Грисса-Илосвая) определяется сумма нитратов и нитритов Зная содержание нитритов в морской воде, можно легко получить концентрацию нитратов.

В основу настоящей методики положен модифицированный сотрудниками Института океанологии АН СССР В. В. Сапожниковым, А. Н. Гусаровой и Ю. Ф. Лукашевым [3] метод Вуда, Армстронга и Ричардса [6].

По Грассхофу [5], процессы восстановления нитратов и окисления кадмия в нейтральных и щелочных растворах протекают следующим образом:

NO3- + H2O + 2е ® N02- + 20Н-,

Cd + 1/2О2, + H2O ® Cd(ОН)2.

Образующаяся гидроокись кадмия со временем снижает восстановительную активность металла. Для предотвращения этого явления применяют двунатриевую соль ЭДТА (трилон Б), связывающую ионы Сd2+ в прочный комплекс.

Наибольшая полнота восстановления в пробе достигается при рН " 9,6. При этом рН раствора трилона Б, добавляемого в морскую воду перед ее пропусканием через редуктор, должен составлять 12,3-12,6. Высокая щелочность раствора является к тому же гарантией длительности работы восстановителя, поскольку диссоциация двузамещенной натриевой соли ЭДТА усиливается с увеличением рН, а диссоциация комплекса кадмия с этой солью при увеличении рН ослабляется.

При восстановлении нитратов до нитритов около 1 % нитритного азота восстанавливается до аммонийного азота. При высоких содержаниях нитритов в пробе воды (что на практике случается довольно редко) следует вводить поправку

где cno3-- - концентрация нитратов в пробе; ?no3- - суммарная концентрация нитратов и нитритов после восстановления; cno2-- концентрация нитритов в пробе.

Незначительный солевой эффект может быть полностью элиминирован при приготовлении стандартных растворов для построения калибровочной кривой на морской воде. Мутные пробы должны быть предварительно отфильтрованы.

Если в морской воде присутствует сероводород, его необходимо удалить осаждением при добавлении хлорида кадмия. В противном случае в редукторе будет образовываться сульфид кадмия.