HJ 636—2012 水質(zhì)總氮測定方法的研究

李微微

（遼寧通正檢測有限公司，遼寧 沈陽 110000）

0 引言

目前水質(zhì)總氮的測定多采用（HJ 636—2012）[1]，有學(xué)者認(rèn)為[2-6]在120～124 ℃下，消解30 min 不能保證過硫酸鉀完全分解，消解時間需延長。本文根據(jù)HJ 636—2012 和文獻(xiàn)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比對，研究實(shí)驗(yàn)用水、消解溫度與時間、冷卻時間等對空白值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

1 方法原理

在120～124 ℃下，堿性過硫酸鉀溶液作為氧化劑使樣品中含氮化合物的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，然后利用雙波長測定法排除干擾，測定硝酸鹽氮的吸光度與濃度的關(guān)系。

2 儀器與試劑

2.1 儀器設(shè)備

雙光束紫外可見分光光度計(jì)，高壓蒸汽滅菌器，具塞磨口玻璃比色管。

2.2 試劑

堿性過硫酸鉀溶液，鹽酸溶液，氫氧化鈉溶液，硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液，KNO3標(biāo)準(zhǔn)使用液。

總氮標(biāo)準(zhǔn)樣品（編號：BZ00556-020/BW066，保證值1.59 mg/L±0.05 mg/L，以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)樣品”。屈臣氏水。

2.3 方法過程

全部實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行操作，通過改變實(shí)驗(yàn)用水的種類、消解時需要的溫度和時間、消解后需要冷卻時間等條件，利用測定空白吸光度、標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)、相對誤差、回收率等指標(biāo)衡量這些實(shí)驗(yàn)條件對總氮測定結(jié)果的影響程度。

3 結(jié)果與討論

3.1 實(shí)驗(yàn)用水的影響

實(shí)驗(yàn)用水分別用60 ℃以下四種水配置的堿性過硫酸鉀溶液，重復(fù)測定空白五次并求平均值，結(jié)果見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)用水空白吸光度測定結(jié)果（A=A220-A275）

由表1 可知，在相同的條件下，無氨水、屈臣氏純凈水和新鮮去離子水的空白吸光度滿足標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定空白吸光度小于0.030 的要求，可以用新鮮去離子水和屈臣氏純凈水代替無氨水進(jìn)行總氮的測定。

多數(shù)“玩陰”之舉，都戴上了“惺惺相惜”的面具，令人防不勝防。黃鼠狼給雞拜年，是陰；引蛇出洞，甕中捉鱉，是陰；當(dāng)面擁抱，背后使槍，是陰；來說是非者，便是是非人，是陰；有酒有肉親兄弟，急難何曾見一人，是陰；借噓寒問暖之際煽陰風(fēng)點(diǎn)鬼火，更是陰……被“陰”者當(dāng)初以為遇到知己，不勝感激涕零，托付重任、傾吐衷腸、一瀉胸中塊壘；豈知一旦利害攸關(guān)，“知音”原形畢露：“跳踉大，斷其喉，盡其肉，乃去。”——此時方知被“玩”、被“陰”，木已成舟，悔之晚矣。另一邊廂，“玩陰”者鳴鑼收兵，彈冠相慶。

3.2 過硫酸鉀試劑純度的影響

為了驗(yàn)證過硫酸鉀試劑的純度對總氮測定結(jié)果的影響，選擇了國內(nèi)A 廠家、B 廠家及比利時廠家三個廠家做空白和標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對，結(jié)果見表2。

表2 不同廠家的過硫酸鉀測定總氮空白及曲線相關(guān)系數(shù)的結(jié)果

由表2 可以看出，只有用比利時廠家的優(yōu)級純（GR）過硫酸鉀才能保證空白實(shí)驗(yàn)的結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求和總氮測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。建議本實(shí)驗(yàn)中采用比利時產(chǎn)過硫酸鉀。

3.3 堿性過硫酸鉀溶液存放時間的影響

在室溫下配置5%堿性過硫酸鉀溶液，放置1、2、3、5 d，并用放置1、2、3、5 d 的過硫酸鉀分別進(jìn)行標(biāo)樣的測定，結(jié)果見表3。

表3 過硫酸鉀溶液存放時間對總氮測定結(jié)果的影響

由表3 可以看出,堿性過硫酸鉀在27～30 ℃環(huán)境下，存放超過3 d，空白吸光度值就會大于0.030；堿性過硫酸鉀溶液存放不能超過3 d，存放天數(shù)越多空白值越大，檢測結(jié)果相對誤差越大，最好現(xiàn)用現(xiàn)配制。

3.4 消解溫度和時間的影響

3.4.1 消解時間對檢測結(jié)果的影響

按照標(biāo)準(zhǔn)方法要求做的空白值偏高，按照標(biāo)準(zhǔn)要求測定標(biāo)準(zhǔn)樣品的測量值誤差也較大。導(dǎo)致這種現(xiàn)象主要是由于總氮分析中在波長為220 nm 處所使用的過硫酸鉀本身有強(qiáng)烈的吸收。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定加熱時間30 min，過硫酸鉀有可能分解未完全。如果延長加熱時間，能否使硫酸鉀在波長為220 nm 處的吸收降低，能否保證空白值在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。為了驗(yàn)證消解時間的影響，選擇30、45、50、60 min 的4 個時間點(diǎn)做對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表4。

表4 不同消解時間對總氮測定結(jié)果的影響

由表4 可知，消解時間至少為50～60 min 時，空白吸光值比較穩(wěn)定。消解溫度122 ℃，消解50 min 時測定結(jié)果最準(zhǔn)確，并且檢測結(jié)果的誤差最小。建議控制消解時間在50 min，以降低實(shí)驗(yàn)空白值，同時提高測定的準(zhǔn)確度。

3.4.2 消解溫度的影響

采用總氮標(biāo)準(zhǔn)樣品，在（120、121、122、123、124 ℃）5 個不同的消解溫度下，消解時間50 min，冷卻時間2 h，分別測定5 個平行樣，結(jié)果見表5。

表5 不同消解溫度下標(biāo)準(zhǔn)樣品測定結(jié)果

由表5 可看出，在五個不同加熱溫度下，總氮的測定結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)值要求；加熱溫度為122 ℃時，測定結(jié)果更加準(zhǔn)確。

3.5 冷卻時間的影響

HJ 636—2012 中未規(guī)定消解后待測液的冷卻時間。為了對冷卻時間進(jìn)行研究，本實(shí)驗(yàn)采用自然冷卻放置時間0.5、1、2、3 h 的待測液（加熱溫度122 ℃、加熱時間50 min），進(jìn)行測定，結(jié)果見表6。

表6 不同冷卻時間對總氮測定結(jié)果的影響

由表6 可以得出，隨著冷卻時間延長，空白吸光度值逐漸減小，測定值偏低。但是冷卻2 h 時總氮測定結(jié)果的準(zhǔn)確度最高。

4 結(jié)論

1）新鮮去離子水或居臣氏水、超純水滿足總氮質(zhì)量濃度測定空白實(shí)驗(yàn)結(jié)果吸光度小于0.030 的要求。因此實(shí)驗(yàn)中可用新鮮去離子水或居臣氏水、超純水進(jìn)行總氮的測定。

2）過硫酸鉀純度是影響總氮測定空白實(shí)驗(yàn)的主要因素，國內(nèi)生產(chǎn)的藥品不符合空白要求，比利時廠家生產(chǎn)的過硫酸鉀的空白值滿足實(shí)驗(yàn)要求。

3）配制堿性過硫酸鉀時，水溫不能高于50 ℃，必須將過氫氧化鈉與硫酸鉀分開溶解，并冷卻到室溫后，才能將兩種溶液混勻。在室溫超過26 ℃時，過硫酸鉀溶液的儲存時間要少于3 d 或者現(xiàn)用現(xiàn)配。這樣才能保證空白吸光度值在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.030 范圍內(nèi)。

4）在高壓蒸汽滅菌器正常工作時，不同的高壓蒸汽滅菌器對空白值的影響不大。消解溫度控制在122 ℃，消解時間控制在50 min，冷卻時間控制在2～3 h，可以保證過硫酸鉀能完全分解，總氮測定結(jié)果最佳。