反复烧开自来水中亚硝酸盐

1、百度文库- 让每个人平等地提升自我反复烧开的自来水中亚硝酸盐含量测定与分析作者：北京市第十中学张冉辅导教师：朴海英蒋一淼吕鹤民00百度文库- 让每个人平等地提升自我反复烧开的自来水中亚硝酸盐含量测定与分析作者：北京市第十中学张冉辅导教师：朴海英蒋一淼吕鹤民摘要：本文作者注意到这样一种说法：水反复烧开后水中的亚硝酸盐含量会增加。可未见其原委。物质不灭，水中的亚硝酸盐来自何方？在教师的指导下作者用重氮偶合分光光度法分别测定学校锅炉中3 天内反复烧开的水和注入该锅炉的水，前者较比后者亚硝酸盐含量确实增加了许多；将水置于家中的铝锅中长时间烧开后，水中的亚硝酸盐含量也显著增加。但实验室模拟实验数据却显示

2、：无论是将水反复烧开3次、5 次，还是水连续烧开 5 分钟、 10 分钟、 15 分钟水中的亚硝酸盐含量不仅没有增加而是下降。据此，得出实验结论：水连续烧开和反复烧开都不会增加其亚硝酸盐含量，水中亚硝酸盐是否增加与烧开次数和烧开时间无关。但当水或烧水的容器被含氮物质污染，反复烧开或连续烧开会引发水中的亚硝酸盐数量增加。关键词：水反复烧开亚硝酸盐1前言 ：常听人说：“水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会增加”。物质不灭增加的亚硝酸盐是从那来的？这引起我极大的兴趣。可我查阅文献资料没有见到反复烧开水中的亚硝酸盐增加的原因，也没有发现有人做过实验验证：水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会增加这样的说法是否正确。

3、我想我们的学校、机关、企事业单位多数是在使用电锅炉烧水；为了保持水温锅炉会时常开启将水烧开，我们喝的水多数是经历了反复烧开的水。如果水反复烧开的水中有亚硝酸盐会不断的增加，而且其含量会随着烧开时间和次数增加而增加的话，对我们身体健康是有危害的。为此，我认为有必要对“水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会增加”的说法进行试验验证。在老师的指导下我开始了本课题的研究。2.研究目的：验证“水反复烧开水中的亚硝酸盐含量会增加”的说法。如果水反复烧开水中的亚硝酸盐含量确有增加，反复烧开的次数和连续烧开的时间与水中亚硝酸盐含量增加的关系。3.研究的过程：研究简述 ：取学校锅炉中经 3 天反复烧开的水和将要注入锅炉

4、的水；用普通铝锅分别持续烧开 5 分钟， 10 分钟， 13 分钟的自来水，用分光光度计分别测定其亚硝酸盐浓度。模拟实验：分别用烧瓶、新的不锈钢壶和用过一段时间壶内已有碳酸钙沉积的11百度文库- 让每个人平等地提升自我不锈钢壶将水烧开1 次、 3 次、5 次和连续烧开 5 分钟、 10 分钟、 15 分钟，用分光光度计分别测定上述水样的亚硝酸盐浓度。分析各组试验数据。得出试验结论。研究方法和实验原理：测定方法：重氮偶合分光光度法测定原理：在以下，水中亚硝酸盐与氮基苯磺酰胺重氮化，再与盐酸N-(1 萘)-乙二胺产生偶合反应。生成紫红色的偶氮染料。比色定量。实验过程用北京普析通用仪器有限责任公司生

5、产 的 T6 新悦 -可见分光光度计分别测定学校锅炉中经 3 天反复烧开的水和将要注入锅炉的水， 用普通铝锅烧开持续时间 5 分钟，10 分钟，13 分钟的水中的亚硝酸盐浓度。实验过程：水样本的采集：第一组：自来水和在家用铝锅中不盖锅盖，连续烧开5 分钟、 10 分钟和 13 分钟的水。第二组：学校锅炉中经3 天反复烧开的水和将要注入锅炉的水。准备试剂氢氧化铝悬浮液称取 125g 硫酸铝钾 KAl(SO 4) 或硫酸铝铵 NH 4Al(SO 4) 溶于 1000mL 纯水中。加热至 60，缓缓加入 55mL 氨水 ( 20=0.88g/mL)。使氢氧化铝沉淀完全。充分搅拌后静置，弃取上清液。用

6、纯水反复洗涤沉淀，至倾出上清液中不含氯离子（用硝酸银溶液试验）。然后加入 300mL 纯水成悬浮液，试用前振摇均匀。对氨基苯磺酰胺溶液： （10g/L ）盐酸 N-(1 萘 )- 乙二胺溶液（ 1.09g/L ）亚硝酸盐氮标准储备液 (NO2- _N)=50g/mL称取在玻璃干燥器内放置24h 的亚图 1 使用分光光度计测量亚硝酸盐硝酸钠（ NaNO2），溶于纯水中，并定容至1000mL。每升加 2mL氯仿保存。亚硝酸盐氮标准使用液 (NO2- _N)=g/mL ：取标准储备液于容量瓶中，用纯水定容至500mL。再从中吸取10mL，用纯水于容量瓶中定容至 100mL。将水样用酸或碱调成中性，取

7、50mL置于比色管中。另取 50mL比色管配制标准浓度系列。22百度文库- 让每个人平等地提升自我计算标准浓度系列，水样中的亚硝酸盐标准浓度计算公式： （ NO2 N）=m/V式中： （ NO2 N）- 水样中亚硝酸盐氢的质量浓度，mg/Lm- 样品中亚硝酸盐氢的质量，mgv- 水样体积， mL向水样及标准系列中分别加入 1mL对氨基苯磺酰胺溶液。 摇匀后放置 2-8min ，加入盐酸 N-(1 萘 )- 乙二胺溶液。立即混匀。图 2向水样及标准系列中分别图 3 在安老师的指导下学习使用分光光度加入 1mL对氨基苯磺酰胺溶液于 540nm波长下，用 1 cm 比色皿，以纯水作参比，在10min

8、-2h 内测定吸光度。表 1波长 540nm 10min-2h 内吸光度与亚硝酸盐浓度的关系序号标准使用液加入量（mg） 取样体积（ ml） 标准浓度（ mg/L ）吸光度105002503504550550610507503.3.1.18 于 540nm波长下，用 1 cm 比色皿，以纯水作参比，在10min-2hr 内测定水样的吸光度和亚得出相应的硝酸盐含量。实验数据（结果）：33百度文库- 让每个人平等地提升自我表 2注入水与连续烧开5 分钟、 10 分钟、 13 分钟后水体积的变化：烧开 5分钟烧开 10 分钟烧开 13 分钟注入水体积500ml500ml500ml烧开后水体积236m

9、l180ml43ml烧开过程中水的蒸发量264ml320ml457ml水量减少 %64%表 3第一组水样检测数据亚硝酸盐浓度平均亚硝酸盐浓度水样吸光度平均吸光度（ mg/L）（mg/L ）12注入水345烧开 51分钟2烧开 101分钟2烧开 13 分钟第一组水样测定试验数据显示：用家中的铝锅烧水，水中的亚硝酸盐含量随连续亚硝酸盐含量（ mg/l ）0.140.120.10.08亚硝酸盐0.06含量0.04（mg/l ）0.020前钟钟钟开分分分烧51013开开开烧烧烧烧开前后亚硝酸盐含量变化与水量变化的比较70数 60倍的50烧开后水分浓缩前40倍数开烧30对烧开后对烧开前后20亚硝酸盐倍数

10、开烧 1005分分分开1013烧开开烧烧烧开时间44百度文库- 让每个人平等地提升自我烧开时间的延长而增加，水中的亚硝酸盐含量与烧开时间成正相关。水在烧开的过程当中水分蒸发很快，我们的试验是：连续烧开 5，10，13 分钟，水分别减少 %、64%和 %，而水中的亚硝酸盐含量是原来的倍、倍、倍。说明家用铝锅烧开水亚硝酸盐浓度加大不仅仅是因为水的蒸发。表 4水样将要注入锅炉的水锅炉中经3 天反复烧开的水第二组水样测定数据 ：亚硝酸盐浓度平均亚硝酸盐浓度吸光度平均吸光度（mg/L ）（mg/L）123456789101234567891055百度文库- 让每个人平等地提升自我烧开前水样中亚硝酸盐浓度

11、0.00350.0030.0025量含 0.002盐酸硝 0.0015亚0.0010.0005亚硝酸盐浓度烧开三天水样中亚硝酸盐含量0.020.0180.016量 0.014含 0.012盐0.01亚硝酸酸盐浓度硝0.008亚0.0060.0040.0020012345678911234567 891水样编号水样编号表 5 注入的水与在锅炉中3 天反复烧开的水亚硝酸含量的显著性检验注入锅炉的水经 3 天反复烧开的水nSt=100002|t|=10P差异显著0.020.0180.016量 0.014含盐0.012酸0.01硝 0.008亚 0.006 0.0040.0020烧开前与烧开三天后亚硝

12、酸盐含量比较1234567890值1均平水样编号烧开前亚硝酸盐浓度烧开3天后亚硝酸盐浓度第二组试验数据显示：在锅炉中反复多次将水烧开会使水中的亚硝酸盐浓度升高。 试验室模拟试验 1 制备水样分别用烧瓶、新不锈钢壶和带有“水碱”的不锈钢壶（旧不锈钢壶）烧水；烧开 1 次、 3 次* 和 5 次，每组制备 6 个水样；连续烧开 5 分钟、 10 分钟和 15 分钟，每组制备3 个水样个。注： * 水烧开后降至50 再次烧开，如此反复。66百度文库- 让每个人平等地提升自我重复准备试剂，对水样中亚硝酸盐含量进行测定模拟试验数据（结果）表 6第 1 次模拟试验数据（结果）水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓

13、平均亚硝酸盐浓度度（ mg/L ）（mg/L ）新不锈钢壶12烧开1次3旧不锈钢壶12烧开1次3烧瓶烧开 112次3新不锈钢壶12烧开3次3旧不锈钢壶12烧开3次3玻璃烧瓶烧12开 3 次3新不锈钢壶12烧开5次3旧不锈钢壶12烧开5次3玻璃烧瓶烧12开 5 次3不同容器烧开 1，3，5次后水中亚硝酸盐含量模拟实验 1烧开不同次数水中亚硝酸盐含量0.00350.003）0.003L/0.0025g0.0025）m（L0.002/量g0.002含系列1m0.0015（盐量酸0.001含 0.0015系列1硝0.0005盐亚酸0.0010硝1次1次1次3次3次3次5次5次5次亚0.0005开开开开

14、开开开 开开烧烧 烧烧烧 烧烧烧烧壶壶瓶壶壶瓶壶壶瓶0钢钢烧钢钢烧钢钢 烧锈锈锈 锈璃 锈锈璃烧开 1次烧开 3次烧开 5次不 不不不玻不不玻新旧新旧新旧烧开次数烧开容器种类及烧开次数77百度文库- 让每个人平等地提升自我表 7第 2 次模拟试验数据（结果）水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓平均亚硝酸盐浓度度（ mg/L ）（mg/L ）1空白（烧开2前）31新不锈钢2壶烧开 1次31旧不锈钢2壶烧开 1次31玻璃烧瓶2烧开 1次31新不锈钢2壶烧开 3次31旧不锈钢2壶烧开 3次31玻璃烧瓶2烧开 3次31新不锈钢2壶烧开 5次31旧不锈钢2壶烧开 5次31玻璃烧瓶2烧开 5次3不同容器烧开 1

15、，3，5次后水中亚硝酸盐含量模拟实验 2烧开不同次数的水中亚硝酸盐的含量）0.0060.005L0.0050.0045/gm0.004） 0.004（L量/0.00350.003系列1g含m盐0.002（ 0.003酸量0.0025系列1硝0.001含亚0盐 0.002酸）1次 1次 1次 3次 3次3次 5次 5次5次硝 0.0015亚0.001前开开开开开开开开开开烧烧烧烧烧烧烧烧烧烧0.0005壶壶瓶 壶壶瓶壶壶瓶（钢钢烧钢钢烧钢 钢烧白锈 锈璃锈 锈璃锈 锈璃0空不不玻不 不玻不不玻烧开 1次烧开 3次烧开 5次新 旧新 旧新 旧烧开容器及烧开次数烧开次数88百度文库- 让每个人平等地

16、提升自我表 8水烧开 1 次与烧开 3 次亚硝酸含量的显著性检验nSt=烧开 1次18|t| =烧开 3次18P 差异不显著表 9 水烧开 1 次与烧开 5 次亚硝酸含量的显著性检验nSt=烧开 1次18|t|=烧开 5次18P 差异不显著模拟试验数据显示：自来水烧开1 次与反复烧开 3 次、 5 次，水中亚硝酸盐浓度没有显著的变化；其亚硝酸浓度的平均值：烧开 1 次 mg/L 、烧开 3 次 mg/L 、烧开 5 次 mg/L ，显示水中亚硝酸盐含量随水烧开的次数增加而减少。表 10水连续烧开 5 分钟、 10 分钟和 15 分钟亚硝酸浓度的变化试验数据（结果）水样吸光度平均吸光度亚硝酸盐浓

17、平均亚硝酸盐浓度度 mg/Lmg/L空白（烧开12前）3新不锈钢壶12烧开 5分钟3烧瓶烧开 510020000分钟300新不锈钢壶1烧开 10分2钟3烧瓶烧开 1010020000分钟300新不锈钢壶10烧开 15分200钟300100烧瓶烧开 1520000分钟30099百度文库- 让每个人平等地提升自我水样吸光度新不锈钢1壶烧开 52分钟3铁不锈钢10 003烧开 10分2钟3新不锈钢1壶烧开 152分钟3烧瓶烧开10205 分钟30烧瓶烧开102010 分钟30烧瓶烧开102015 分钟30连续烧开不同时间后水中亚硝酸盐含量0.0012）0.001L/g0.0008m（量0.0006含

18、盐酸 0.0004硝亚 0.00020前钟钟钟开5分0分5分烧开11烧开开烧烧连续烧开时间亚硝酸盐浓平均亚硝酸盐浓度平均吸光度度 mg/Lmg/L0000000000000000000000不同容器连续烧开后水中亚硝酸盐含量0.0012）0.001L/g0.0008m系列1（量0.0006系列1含盐酸0.0004硝亚0.00020新铁壶玻璃烧瓶容器种类表 11水连续烧开 5 分钟与 10 分钟亚硝酸含量的显著性检验烧开 5分钟烧开 10 分钟nSt=6|t| =6P 差异不显著1010百度文库- 让每个人平等地提升自我表 12水连续烧开 5 分钟与 15 分钟亚硝酸浓度的显著性检验烧开 5分钟

19、烧开 10 分钟nSt=6|t| =600P 差异不显著表 13 新不锈钢壶烧水与烧瓶烧水亚硝酸含量的显著性检验不锈钢壶烧水烧瓶烧水nSt=9|t| =900P 差异不显著试验数据显示： 1、水连续烧开 5 分钟、 10 分钟或 15 分钟均不会显著增加水中的亚硝酸盐浓度；水连续烧开 15 分钟，水中的亚硝酸盐消失。2、使用不锈钢或玻璃 （石英）材质的容器烧水对水中的亚硝酸盐浓度无明显的影响；相比之下使用玻璃（石英）材质的容器烧水较比不锈钢材质的容器更好一些。试验现象分析模拟试验显示的水反复多次烧开和连续烧开不会增加水中的亚硝酸盐含量符合物质不灭定律 “物质虽然能够变化， 但不能消灭或凭空产生

20、”。 水连续烧开一段时间或反复烧开多次水中的亚硝酸盐浓度下降，可能是亚硝酸盐水解生成亚硝酸，亚硝酸性质不稳定受热分解。+ -3HNO2H + NO3 +2NO + H2O用家铝锅不盖锅盖，连续烧开5 分钟、 10 分钟和 13 分钟后水中的亚硝酸盐增加不是水的问题， 可能是锅的问题。 家中的锅洗菜、 烧饭有可能留下蛋白质、 核酸、硝酸盐、铵盐等含氮物质在加热过程中发生变化。学校锅炉中经 3 天反复烧开的水，亚硝酸盐显著增加的原因则可能是：锅炉在使用过程中要反复放水、注水的同时空气进、出锅炉，悬浮在空气中细菌和霉菌孢子等随即进入并落入水中；它们的蛋白质、核酸等含氮物质分解导致这一现象的发生（在做

21、本项目前期试验论证时，我在“工作日”用色阶法测定过西城青少年科技馆锅炉内的水亚硝酸盐含量超过了色阶检测范围） 。4、试验结论：自来水反复烧开多次或连续烧开10 多分钟水中亚硝酸盐含量不仅不会增加，反而是下降。但是当烧水容器和水受含氮物质的污染的情况下，水的反复烧开和持续烧开则会导致水中的亚硝酸盐含量增加。1111百度文库- 让每个人平等地提升自我反复烧开多次或连续烧开10 多分钟水中亚硝酸盐含量不仅不会增加，反而下降。但是当烧水容器和水受到含氮物质的污染，反复烧开或持续烧开则会导致水中的亚硝酸盐含量增加。5、讨论用玻璃烧瓶烧水与用不锈钢壶烧水，水中的亚硝酸盐含量差别随说不显著，但也有明显的差别；以玻璃烧瓶为容器烧水亚硝酸盐