咪唑緩沖溶液方法-流動(dòng)注射分析測(cè)定水體中總氮的探討

陳德華 ， 李 鐸

(1.深圳市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,廣東 深圳 518049；2.深圳市寶安區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣東 深圳 518101)

咪唑緩沖溶液方法-流動(dòng)注射分析測(cè)定水體中總氮的探討

陳德華1， 李 鐸2

(1.深圳市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,廣東 深圳 518049；2.深圳市寶安區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，廣東 深圳 518101)

介紹了采用咪唑緩沖溶液-流動(dòng)注射分析儀測(cè)定水中總氮的方法。該方法與傳統(tǒng)堿性過(guò)硫酸鉀法比較，檢出限、精密度、準(zhǔn)確度和加標(biāo)回收率都能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，并且具有操作方便、效率高的特點(diǎn)。分析效率比傳統(tǒng)方法提高4倍以上，為測(cè)定水中總氮提供一種簡(jiǎn)便、快捷、可行的方法。

總氮；流動(dòng)注射 ； 精密度； 準(zhǔn)確度； 回收率；分析效率

總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，也是環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的基本項(xiàng)目[1]?？偟臏y(cè)定通常采用過(guò)硫酸鉀氧化使有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}后，再以紫外分光光度法、偶氮法、離子色譜法或氣相色譜法測(cè)定[1]。國(guó)標(biāo)方法《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ 636-2012)要高壓消解，操作復(fù)雜，測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)于比較緊急、樣品比較多時(shí)，不能及時(shí)報(bào)出數(shù)據(jù)，無(wú)法滿(mǎn)足管理要求。因此將流動(dòng)注射運(yùn)用到實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)從分析檢測(cè)到數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化，提高了效率，減少誤差，該方法正越來(lái)越多在科研和生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

本方法使用試劑均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?，所有用水都是去離子水。為了防止形成氣泡，除標(biāo)準(zhǔn)溶液之外，所有溶液都要使用氦氣進(jìn)行除氣泡處理。

1.1 主要儀器

LACHAT QC 8500型流動(dòng)注射分析儀，美國(guó)HACH公司；JJ100型電子天平，江蘇常熟市雙杰測(cè)試儀器廠(chǎng)。

1.2 試劑

1.2.1 咪唑緩沖液

pH值≈7.4稱(chēng)取6.8 g咪唑，溶于600 mL離子水中，加入2mL濃鹽酸，定容至1L。

1.2.2 磺胺顯色劑

在燒杯中加入600mL去離子水，然后加入100mL85%的磷酸，稱(chēng)取40.0g磺胺和1.0g N-(1-萘基)-乙二胺鹽酸鹽，完全溶解定容至1L。

1.2.3 過(guò)硫酸鉀溶液

稱(chēng)取49 g過(guò)硫酸鉀和10 g十水合四硼酸鈉，用去離子水溶解定容至1L。

1.2.4 消解緩沖液

稱(chēng)取25.0g十水合四硼酸鈉和3.0g氫氧化鈉置于燒杯中，用去離子水溶解定容至1L。

1.2.5 總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液

采用中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 BW3058 標(biāo)準(zhǔn)值1000mg/L配制。

1.3 測(cè)定原理

本方法采用堿性過(guò)硫酸鹽在105℃和紫外光條件下將含氮化合物氧化為硝酸鹽氮，消解完成后，樣品流經(jīng)鎘柱，硝酸鹽被定量還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在酸性條件下與磺胺產(chǎn)生重氮離子。重氮離子與萘乙二胺鹽酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生粉紅色染料，在540nm處有最大吸收(QuikChem方法 10-107-04-3-D)，標(biāo)準(zhǔn)和樣品均在線(xiàn)進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)基線(xiàn)、峰形能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求可以進(jìn)行正常分析, 本方法相關(guān)系數(shù)一般可達(dá)0.9999，見(jiàn)圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖譜

2.2 檢出限

表1 檢出限測(cè)試結(jié)果 mg/L

對(duì)20個(gè)濃度為2.00ug/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)平行測(cè)定, 并取4.6倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差[2]SD=0.00064mg/L ，檢出限MDL=0.0029 mg/L, 低于方法檢出限低量程濃度0.003 mg/L，見(jiàn)表1。

2.3 精密度

精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4 準(zhǔn)確度

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表3可知對(duì)高、中、低三種濃度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品總氮進(jìn)行比對(duì)分析，結(jié)果均符合實(shí)驗(yàn)要求?！端|(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》(用HJ表示)，《流動(dòng)注射方法在線(xiàn)消解測(cè)定水中的總氮-咪唑緩沖液方法》(用FIA表示)下同。

表4 實(shí)際樣品加標(biāo)回收率比對(duì)實(shí)驗(yàn)

在實(shí)際監(jiān)測(cè)中，樣品的采集、貯存和分析嚴(yán)格按照質(zhì)量控制要求執(zhí)行。選用總氮分析方法加入不同量的總氮標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)總氮進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4，表明總氮加標(biāo)回收率為95.5%～105%，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。

2.5 工作效率

工作效率的對(duì)比見(jiàn)表5。

表5 工作效率的對(duì)比

由表5可以看出，因化學(xué)法要經(jīng)過(guò)取樣、加試劑、密封包扎、密閉消解、冷卻、加試劑、比色等一系列的操作，對(duì)于比較熟練的分析人員來(lái)說(shuō)一天可分析60個(gè)左右，儀器法采用在線(xiàn)分析，每小時(shí)可分析45個(gè)樣品，是化學(xué)法分析效率的4倍以上，適合批量分析。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明，本方法的檢出限、精密度和準(zhǔn)確度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室分析要求，克服了化學(xué)法繁瑣、耗時(shí)等缺點(diǎn)，避免過(guò)多操作帶來(lái)的誤差，工作效率大大提高，是一種測(cè)定水中總氮的有效方法，值得推廣使用。但是有一定的局限性含有較多沉淀物和氯化物等樣品使用本方法，會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，有待進(jìn)一步探討。

[1] 國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M]．4 版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002．

[2] 章亞麟.環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量保證手冊(cè)[M].2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1994:223﹣228.

(本文文獻(xiàn)格式：陳德華， 李 鐸.咪唑緩沖溶液方法-流動(dòng)注射分析測(cè)定水體中總氮的探討[J].山東化工，2017，46(04)：75-77.)

Investigation of Measuring the Total Nitrogen in Water by Imidazole Buffer Solution-flow Injection Analyzer

ChenDehua1,LiDuo2

(1, Shenzhen Environmental Monitoring Center,Shenzhen 518049,China；2.Shenzhen Baoan District Environmental Monitoring Station,Shenzhen 518101,China)

This paper introduces the determination of total nitrogen in water by imidazole buffer solution - flow injection analyzer method. The detection limit, precision and accuracy can meet the experimental requirements and standard addition recovery rate compared with the traditional method of alkaline potassium persulfate, and this method has the characteristic of convenient operation and high efficiency. Moreover, analysis efficiency is more than four times higher than that of traditional method. This method provides a convenient, fast and feasible method for determination of total nitrogen in water.

total nitrogen; flow injection; precision; accuracy; recovery; analysis efficiency

2016-12-07

陳德華(1972—)，廣東五華人，本科，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。

X832

A

1008-021X(2017)04-0075-03