水中總氮測(cè)定的分析

孫勛波

摘 要：水中總氮的測(cè)定目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)室采用的均是堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2012）。該方法較其他方法具有步驟少、成本低、所用儀器操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，但在測(cè)定過程中常出現(xiàn)空白值偏高甚至造成無法檢測(cè)等問題，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤的現(xiàn)象。為了保證總氮分析測(cè)定的精密度和準(zhǔn)確度， 本文從實(shí)驗(yàn)用水、試劑、器皿、操作規(guī)程等方面進(jìn)行分析，提出控制措施及注意事項(xiàng)， 以達(dá)到環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求。

關(guān)鍵詞：堿性過硫酸鉀氧化；總氮；紫外分光光度法；影響因素

水中總氮包括所有含氮化合物，即亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機(jī)鹽氮、溶解態(tài)氮及大部分有機(jī)含氮化合物中的氮的總和。一般情況下，天然水體中的總氮含量不高。但隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，水中總氮的含量在日益提升，造成水體富營養(yǎng)化日益加重，總氮是反映水質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一，因此，準(zhǔn)確測(cè)定顯得尤其重要。目前水體中總氮的測(cè)定多采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2012），但此方法干擾因素較多，在實(shí)際檢測(cè)中，經(jīng)常遇到空白值偏高，同一樣品總氮測(cè)定值波動(dòng)較大的現(xiàn)象。針對(duì)此種情況，通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)比對(duì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)用水、試劑、器皿、操作規(guī)程等影響總氮測(cè)定的因素進(jìn)行分析。

1 方法原理

在60℃以上的水溶液中，硫酸鉀可分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，硫酸氫鉀在溶液中電離產(chǎn)生氫離子，在氫氧化鈉的堿性介質(zhì)中可促成分解完全。分解出的原子態(tài)氧在120～124℃的條件下，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時(shí)可將水樣中大部分有機(jī)氮化合物氧化轉(zhuǎn)為硝酸鹽。用紫外分光光度法分別于220nm和275nm處測(cè)定其吸光度，按校正吸光度值A(chǔ)（A=A220-2A275）查標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總氮（以NO3-N計(jì)）的含量。

2 材料與方法

2.1 儀器及試劑

儀器：上海天美公司UV2600紫外可見分光光度計(jì)；壓力蒸汽消毒器；電子天平；25mL具塞玻璃磨口比色管；純水機(jī)。

試劑：堿性過硫酸鉀溶液；（1+9）鹽酸；KNO3標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1000ug/ml）；KNO3標(biāo)準(zhǔn)使用液（10 ug/ml） ；

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)方法：《堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（HJ636-2012）

3 實(shí)驗(yàn)條件分析

1）無氨水的選用。應(yīng)測(cè)量所使用的無氨水的電阻率，電阻值應(yīng)大于18 MΩ，從而滿足空白值A(chǔ)空白<0.030的要求。

2）過硫酸鉀的選用。過硫酸鉀的純度是實(shí)驗(yàn)成功的決定因素，要格外注意過硫酸鉀的選用。過硫酸鉀純度不夠會(huì)出現(xiàn)空白值偏高，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度相對(duì)應(yīng)的吸光度值沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，吸光度值不變化或變化不大的現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了過硫酸鉀含氮量應(yīng)小于0.0005%，可依據(jù)規(guī)范性附錄中給出了總氮分析中過硫酸鉀的含氮量測(cè)定方法測(cè)定其含氮量。建議優(yōu)先選用優(yōu)級(jí)純的過硫酸鉀，以降低失敗率。

3）氫氧化鈉和鹽酸的選用。純度為分析純的基本可滿足實(shí)驗(yàn)的要求。但應(yīng)注意的是，由于氫氧化鈉溶于水會(huì)放熱，造成水溫升高，而過硫酸鉀在60℃以上時(shí)會(huì)變性，所以在配置堿性過硫酸鉀的時(shí)候，建議將過硫酸鉀和氫氧化鈉分開配置，等氫氧化鈉完全溶解溫度降下來之后再混合定容。

4）比色管的選用。應(yīng)選用同一批次的比色管，以免造成數(shù)據(jù)偏差；避免比色管存放在有氨污染的環(huán)境里，以防止空白值偏高。

5）實(shí)驗(yàn)環(huán)境的選用。避免項(xiàng)目的交叉污染，總氮分析實(shí)驗(yàn)不能與有氨水、硝酸以及其他氨鹽類試劑的分析項(xiàng)目在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，否則會(huì)使總氮的空白值大幅增加。

6）比色皿的選用。 由于測(cè)總氮所需波長為220nm、275nm，為紫外波長區(qū)域，需使用石英比色皿。儀器為紫外可見分光光度計(jì)，會(huì)用到玻璃比色皿，一定要將玻璃比色皿和石英比色皿分開，避免混淆。要保持石英比色皿干凈，可用無水乙醇清洗。

7）消解時(shí)間的選擇。 國標(biāo)上對(duì)消解時(shí)間的要求是30分鐘，但在實(shí)際操作中，如果水樣多的話，會(huì)出現(xiàn)吸光度值為1以上甚至為3，這樣的結(jié)果為錯(cuò)誤的，所以，建議如果水樣多的話，可以適當(dāng)延長消解時(shí)間，可以到40分鐘，這樣可以讓其完全反應(yīng)。

4 實(shí)驗(yàn)與質(zhì)控

4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)如表1所示

4.2 質(zhì)量控制

為保證每批樣品測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密性， 新標(biāo)準(zhǔn)提出了詳細(xì)的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制條款， 包括空白試驗(yàn)、平行雙樣、校準(zhǔn)曲線校核和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)， 在測(cè)定樣品的過程中應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行。

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