楊睿 代虹鏡
摘要:在利用《堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》測(cè)定水中總氮時(shí),雖然步驟較為簡(jiǎn)單,但實(shí)驗(yàn)條件要求較為苛刻,影響測(cè)定結(jié)果的因素較多,準(zhǔn)確度不宜把握,從而對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。因此,我在實(shí)際操作過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)用水進(jìn)行了改變,分析其造成的影響。
關(guān)鍵詞:總氮;吸光度;誤差中圖分類號(hào):G648文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-1578(2016)08-0037-021.水質(zhì)中總氮的測(cè)定方法
隨著人類活動(dòng)的加劇,越來(lái)越多的江河、湖泊、海灣由于受氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的污染而呈現(xiàn)出富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài),成為當(dāng)今一大環(huán)境問(wèn)題??偟菄?guó)際公認(rèn)的衡量水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)之一,因此,生活污水中氮含量的測(cè)定,對(duì)保護(hù)水體具有重要意義,是衡量污水是否達(dá)標(biāo)排放的重要指標(biāo)。目前測(cè)定水質(zhì)中總氮的方法有多種,我主要采用以下的方法。
1.1堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法測(cè)總氮
1.1.1原理。在60℃以上水溶液中,過(guò)硫酸鉀可分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧,硫酸氫鉀在溶液中離解而產(chǎn)生氫離子,故在氫氧化鈉的堿性介質(zhì)中可促使分解過(guò)程趨于完全。
分解出的原子態(tài)氧在120~124℃條件下,可使水樣中含氯化合物的氮元素轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。并且在此過(guò)程中有機(jī)物同時(shí)被氧化分解。可用紫外分光光度法于波長(zhǎng)220和275nm處,分別測(cè)出吸光度A220及A275按式(1)求出校正吸光度A:
A=A220-2A275…………………………………………(1)
按A的值查校準(zhǔn)曲線并計(jì)算總氮(以NO3-N計(jì))含量。
1.2堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法分析步驟
1.2.1測(cè)定
1) 用無(wú)分度吸管取10.00mL試樣(CN超過(guò)100μg時(shí),可減少取用量并加水稀釋至10mL)置于比色管中。
2) 試樣不含懸浮物時(shí),按下述步驟進(jìn)行。
a.加入5mL堿性過(guò)硫酸鉀溶液,塞緊磨口塞用布及繩等方法扎緊瓶塞,以防彈出。
b.將比色管置于高壓蒸氣滅菌器中,加熱,使壓力表指針到1.1~1.4kg/cm2,此時(shí)溫度達(dá)120~124℃后開(kāi)始計(jì)時(shí)?;?qū)⒈壬苤糜诩矣脡毫﹀佒?,加熱至頂壓閥吹氣時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。保持此溫度加熱半小時(shí)。
c.冷卻、開(kāi)閥放氣,移去外蓋,取出比色管井冷至室溫。
d.加鹽酸(1+9)1mL,用無(wú)氨水稀釋至25mL標(biāo)線,混勻。
e.移取部分溶液至10mm石英比色皿中,在紫外分光光度計(jì)上,以無(wú)氨水作參比,分別在波長(zhǎng)為220與275nm處測(cè)定吸光度,并用式(1)計(jì)算出校正吸光度A。
3) 試樣含懸浮物時(shí),先按上述中a至d步驟進(jìn)行,然后待澄清后移取上清液到石英比色皿中。再按上述中e步驟繼續(xù)進(jìn)行測(cè)定。
1.2.2校準(zhǔn)
校準(zhǔn)曲線的繪制
零濃度(空白)溶液和其他硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液制得的校準(zhǔn)系列完成全部分析步驟,于波長(zhǎng)220和275nm處測(cè)定吸光度后,分別按下式求出除零濃度外其他校準(zhǔn)系列的校正吸光度As和零濃度的校正吸光度Ab及其差值A(chǔ)r
As=As220-2As275 ………………………………………(2)
Ab=Ab220-2Ab275………………………………………(3)
Ar=As-Ab ……………………………………………… (4)
式中:AS220——標(biāo)準(zhǔn)溶液在220nm波長(zhǎng)的吸光度;
AS275——標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度;
Ab220——零濃度(空白)溶液在220nm波長(zhǎng)的吸光度;
Ab275——零濃度(空白)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度。
按Ar值與相應(yīng)的NO3-N含量(微克)繪制校準(zhǔn)曲線。
1.3堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法結(jié)果的表示
按式(1)計(jì)算得試樣校正吸光度Ar,在校準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的總氮μg數(shù),總氮含量CN(mg/L)按下式計(jì)算:
CN=m/V
式中: m——試樣測(cè)出含氮量,微克;
V——測(cè)定用試樣體積,mL。
2.污水中總氮測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)用水的影響分析
2.1純水、煮沸30分鐘的純水和無(wú)氨水配制藥品的影響
2.1.1純水測(cè)定結(jié)果。用純水來(lái)配制校準(zhǔn)系列硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,其他操作均相同,測(cè)得的數(shù)據(jù)如下圖:
2.1.2煮沸30min的純水的測(cè)定結(jié)果
用煮沸30min的純水來(lái)配制校準(zhǔn)系列硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,其他操作均相同,測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表2:
2.1.3二次全玻璃重蒸餾水(無(wú)氨水)
這種用水也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)用水,二次全玻璃重蒸餾水來(lái)配制校準(zhǔn)系列硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,其他操作均相同,測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表3:
通過(guò)以上的對(duì)比實(shí)驗(yàn)可知,在其他實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下,這幾種水以無(wú)氨水的精確度最高,因此為了提高總氮測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度,建議用純度較高的水如新鮮的無(wú)氨水。試驗(yàn)結(jié)果也表明,用煮沸30min的純水也可以用于一般的測(cè)定。