總氮日常測(cè)定過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的探討

摘要：本文對(duì)使用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法進(jìn)行總氮日常測(cè)定時(shí)存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，并得出結(jié)論：將堿性過(guò)硫酸鉀溶液置于低溫暗處且不結(jié)晶的條件下存放于聚乙烯瓶中可保存15d，同時(shí)堿性過(guò)硫酸鉀溶液可直接配制100ml。將玻璃器皿不浸泡直接酸洗，再分別用自來(lái)水沖洗和去離子水沖洗數(shù)次后立即使用可滿足實(shí)驗(yàn)要求。在不更換過(guò)硫酸鉀、氫氧化鈉等主要試劑的前提下，校準(zhǔn)曲線比較穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：總氮;存放時(shí)間;器皿清洗;曲線穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.066

Discussion on related problems in daily determination of total nitrogen

Liu Shougen

（Pengshan District Environmental Monitoring Station，Meishan Sichuan 620800，China）

Abstract：In this paper，the problems existing in the daily determination of total nitrogen by Ultraviolet Spectrophotometry with alkaline potassium persulfate digestion were discussed，and the conclusion was drawn：the alkaline potassium persulfate solution can be stored in polyethylene bottle for 15 days under the condition of low temperature and non crystallization，and 100ml of alkaline potassium persulfate solution can be directly prepared at the same time.The glassware can be washed with tap water and deionized water for several times before being used immediately.The calibration curve is stable without changing the main reagents such as potassium persulfate and sodium hydroxide.

Key words：Total nitrogen;Storage time;Vessel cleaning;Curve stability

在水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)中，總氮是判斷水質(zhì)狀況的重要指標(biāo)之一，常用的檢測(cè)方法是堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法[1]，具有實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、試劑種類需求少、靈敏度高、實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求低等特點(diǎn)，適合于基層環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)。但筆者長(zhǎng)期從事總氮測(cè)定過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該方法存在消解試劑臨用現(xiàn)配、器皿用時(shí)需浸泡等繁瑣過(guò)程。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

主要儀器：TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;YXQ-LS-50SⅡ立式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司。

主要試劑：過(guò)硫酸鉀A（分析級(jí)），德國(guó)默克;過(guò)硫酸鉀B（puriss.p.a），西格瑪奧德里奇;氫氧化鈉A（優(yōu)級(jí)純）、硝酸鉀（優(yōu)級(jí)純），成都市科龍化工;氫氧化鈉B（優(yōu)級(jí)純），成都市科隆化學(xué)品;總氮質(zhì)控樣A（4.01±0.25mg/L，批號(hào)：203237）、總氮質(zhì)控樣B（0.618±0.069mg/L，批號(hào)：203245），環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所;實(shí)驗(yàn)用水均采用新鮮制備去離子水。

1.2 實(shí)驗(yàn)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）》。

2 問(wèn)題探討

2.1 堿性過(guò)硫酸鉀溶液的配制量及保存

HJ 636-2012中要求稱取40.0g過(guò)硫酸鉀溶于600ml水中，另稱取15.0g氫氧化鈉溶于300ml水中。待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至1 000ml，存放于聚乙烯瓶中，可保存一周[1]?？偟m然是水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，但作為基層監(jiān)測(cè)站來(lái)說(shuō)每次監(jiān)測(cè)樣品量并不多，且兩次水樣測(cè)定間隔時(shí)間往往超過(guò)一周，如果測(cè)定總氮時(shí)需要對(duì)堿性過(guò)硫酸鉀溶液臨用現(xiàn)配，這無(wú)形中增加了分析人員的工作量，同時(shí)每次配制1 000ml往往超過(guò)實(shí)際使用量也造成試劑浪費(fèi)。

（1）將堿性過(guò)硫酸鉀溶液存放在聚乙烯瓶中，放置于低溫暗處且不結(jié)晶的條件下，隨時(shí)間推移測(cè)試溶液的穩(wěn)定性，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，堿性過(guò)硫酸鉀溶液放置于低溫暗處且不結(jié)晶的條件下進(jìn)行了20d時(shí)間的保存，前15d測(cè)定校準(zhǔn)曲線中間點(diǎn)濃度（1mg/L）相對(duì)誤差不超過(guò)±4%，從第15d開(kāi)始因堿性過(guò)硫酸鉀溶液消解能力減弱，相對(duì)誤差逐漸增大。因此，為了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，筆者建議堿性過(guò)硫酸鉀溶液放置于低溫暗處且不結(jié)晶的條件下保存不超過(guò)15d[2]。

（2）稱取40.0g過(guò)硫酸鉀溶于600mL水中，15.0g氫氧化鈉溶于300mL水中，待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至1000mL（溶液A）。再稱取4.0g過(guò)硫酸鉀溶于60mL水中，1.5g氫氧化鈉溶于30mL水中，待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至100mL（溶液B）。用溶液A、溶液B同時(shí)分別測(cè)定5組質(zhì)控樣A濃度，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，使用溶液A測(cè)定的質(zhì)控樣A濃度相對(duì)誤差范圍在1.5%～2.5%，使用溶液B測(cè)定的質(zhì)控樣A濃度相對(duì)誤差范圍在2.0%～4.2%。因此，兩種溶液測(cè)定的結(jié)果均在質(zhì)控范圍內(nèi)，在堿性過(guò)硫酸鉀溶液使用量少的情況下可配制100ml。

2.2 玻璃器皿的清洗

HJ 636-2012中要求實(shí)驗(yàn)中所用的玻璃器皿應(yīng)用鹽酸溶液或硫酸溶液浸泡，用自來(lái)水沖洗后再用無(wú)氨水沖洗數(shù)次，洗凈后立即使用[1]。但未規(guī)定浸泡時(shí)間，同時(shí)每次浸泡實(shí)際操作中存在一定難度。本文從浸泡24h、12h、6h、2h、直接酸洗、不酸洗等6種情形來(lái)分析器皿浸泡時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。由表3可知，將玻璃器皿酸洗后，用自來(lái)水沖洗再用無(wú)氨水沖洗數(shù)次，洗凈后立即使用的測(cè)定結(jié)果與浸泡24h、12h、6h、2h差別不大，與質(zhì)控濃度中值的相對(duì)誤差在2%以下。直接用自來(lái)水沖洗后再用無(wú)氨水沖洗測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差較大，雖然測(cè)定結(jié)果仍在質(zhì)控范圍內(nèi)，但靠近質(zhì)控濃度上限，日常測(cè)定中有很大的可能造成測(cè)定結(jié)果偏大。因此，在日常分析中，將玻璃器皿酸洗后，再分別用自來(lái)水沖洗和去離子水沖洗數(shù)次，洗凈后立即使用可滿足實(shí)驗(yàn)要求。

2.3 校準(zhǔn)曲線的穩(wěn)定性

為了解周圍環(huán)境溫度變化、試劑更換對(duì)曲線穩(wěn)定性的影響，筆者在3月、6月、9月、12月用過(guò)硫酸鉀A、氫氧化鈉A、硝酸鉀繪制了4根曲線，然后分別用過(guò)硫酸鉀A、氫氧化鈉A配制堿性過(guò)硫酸鉀溶液C，用過(guò)硫酸鉀B、氫氧化鈉B配制堿性過(guò)硫酸鉀溶液D，用這兩種堿性過(guò)硫酸鉀溶液分別用測(cè)定質(zhì)控樣濃度。由測(cè)定結(jié)果可以看出，不更換主要試劑時(shí)，相對(duì)誤差的絕對(duì)值小于3%，更換主要試劑后，相對(duì)誤差的絕對(duì)值大于8%;在不更換主要試劑的條件下，分別根據(jù)4根曲線計(jì)算出來(lái)的測(cè)定值相對(duì)偏差的絕對(duì)值小于3%，測(cè)定值隨溫度變化小。因此，主要試劑更換對(duì)曲線穩(wěn)定性的影響大于溫度變化，在不更換過(guò)硫酸鉀、氫氧化鈉等主要試劑的前提下，校準(zhǔn)曲線比較穩(wěn)定。

3 結(jié)論

（1）堿性過(guò)硫酸鉀溶液置于低溫暗處且不結(jié)晶的條件下存放于聚乙烯瓶中保存15d可滿足實(shí)驗(yàn)需要，同時(shí)在堿性過(guò)硫酸鉀溶液用量少的情況下可縮小10倍，配制100ml溶液。（2）在日常分析中，將玻璃器皿直接酸洗后，再分別用自來(lái)水沖洗和去離子水沖洗數(shù)次，洗凈后立即使用可滿足實(shí)驗(yàn)要求。（3）在不更換過(guò)硫酸鉀、氫氧化鈉等主要試劑的前提下，校準(zhǔn)曲線比較穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-07-26

作者簡(jiǎn)介：劉守根（1986-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)。