俞 蓉,夏冬前,張桂鳳

(泰興市環(huán)境監(jiān)測站,江蘇泰興 225400)

氧化時間對總氮測定結(jié)果的影響研究

俞 蓉,夏冬前,張桂鳳

(泰興市環(huán)境監(jiān)測站,江蘇泰興 225400)

根據(jù)總氮前期氧化的特點(diǎn),對氧化時間進(jìn)行了分段試驗(yàn)研究,得到氧化時間對總氮分析結(jié)果的影響結(jié)論,提出了總氮分析時對氧化時間的控制建議。

總氮 ;測定;氧化時間;影響

1 試驗(yàn)原理

在 120～124℃的堿性介質(zhì)條件下,用過硫酸鉀做氧化劑,可將水樣中的氨氮、亞硝酸鹽氮和有機(jī)氮氧化為硝酸鹽氮,分別于波長 220nm與275nm處測定其吸光度,按 A=A220-2A275計算總氮 (按硝酸鹽氮計)的吸光度值及含量。當(dāng)前期氧化時間不同,亦可將水樣中的氨氮、亞硝酸鹽氮和有機(jī)氮氧化全部或部分轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。

以氨氮氧化為例,經(jīng)過計算,氨氮質(zhì)量與硝酸鹽氮質(zhì)量相等于總氮的質(zhì)量,同理,其它形態(tài)的氮的質(zhì)量也等于總氮的質(zhì)量。

2 試驗(yàn)儀器

YX280B手提式不銹鋼蒸汽消毒器 (上海三申醫(yī)療器材);

P6型紫外分光光度計 (北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);

25ml具塞磨口比色管;10mm石英比色皿。

3 試驗(yàn)試劑:

L-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn) (有機(jī)氮):稱 5.255 g L-谷氨酸于 1000ml容量瓶中,定容,即為 500μg/ml,以此配制 10.0μg/ml標(biāo)準(zhǔn)待用;

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn):稱 0.4929 g亞硝酸鈉于1000ml容量瓶中,定容,即為 100μg/L,以此配制 10.0μg/ml標(biāo)準(zhǔn)待用;

硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)第四版總氮測定方法配制100μg/ml硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn),以此配制 10.0μg/ml標(biāo)準(zhǔn)待用;

氨氮標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)第四版氨氮測定方法配制1000μg/l氨氮標(biāo)準(zhǔn),以此配制 10.0μg/ml標(biāo)準(zhǔn)待用;

其它試劑:與第四版總氮測定方法配制方法相同。

4 試驗(yàn)方法

(1)將硝酸鹽氮、有機(jī)氮作標(biāo)準(zhǔn)分析總氮,分別在高壓蒸汽滅菌器加熱 0.5h放氣使指針回零后,再升溫至 120～124℃后,保持氧化30m in(方 法 一 )、 20m in (方 法 二 )、 10m in(方法三)、放入高壓蒸汽滅菌器內(nèi)通電至達(dá)到壓力即關(guān)閉電源 (方法四),自然冷卻后再按總氮分析方法繼續(xù)分析。制作 4種不同氧化時間的以硝酸鹽氮作標(biāo)準(zhǔn)的總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果見表 1。以 L-谷氨酸作有機(jī)氮樣品,按 4種不同氧化方法測定氧化效果,見表 2。

(2)用方法四氧化氨氮、亞硝酸鹽氮、L-谷氨酸樣品,測其總氮,其不同形態(tài)的氮氧化效果見表3。

(3)在硝酸鹽氮中加入氨氮、亞硝酸鹽氮、L-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,結(jié)果見表 4。

(4)按方法四對國家環(huán)境監(jiān)測總站制造的總氮標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行分析,結(jié)果見表 5。

5 結(jié)論及分析

5.1 結(jié)論

(1)由表 1可知,本試驗(yàn)中不同的氧化時間對總氮的標(biāo)準(zhǔn)曲線沒有影響。原因是氧化過程是將不同形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成無機(jī)的硝酸鹽氮,由于標(biāo)準(zhǔn)曲線是用硝酸鹽氮作標(biāo)準(zhǔn),無需氧化,對于前期的消解氧化,是為了與樣品分析取得一致的條件,消除不一致的過程帶來的分析誤差。經(jīng)過試驗(yàn),其標(biāo)準(zhǔn)曲線經(jīng)過一定的加熱消解,雖然后期時間長短不一,但是曲線不受影響。

表 2 有機(jī)氮四種不同氧化方法測定結(jié)果

表 3 不同形態(tài)的氮在方法四氧化時間的試驗(yàn)結(jié)果

表 4 用第四方法在總氮標(biāo)準(zhǔn)中加入不同形態(tài)的氮分析結(jié)果

表 5 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析結(jié)果表 (標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度 1.22±0.09)(mg/L)

(2)由表 2可知,4種方法對有機(jī)氮消解的結(jié)果測定總氮沒有明顯差異,其消解的轉(zhuǎn)化率與國標(biāo)方法沒有區(qū)別。經(jīng)過分析,將有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮氧化成硝酸鹽氮,按轉(zhuǎn)化的難易分析,從大到小順序應(yīng)是有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮。由于 4種方法對有機(jī)氮消解的結(jié)果沒有差異,那么 4種氧化方法對氨氮、亞硝酸鹽氮氧化測定結(jié)果也應(yīng)該沒有差異。原因是本消解過程是無機(jī)反應(yīng),從理論上講,當(dāng)反應(yīng)條件滿足時,不存在可逆反應(yīng),更不存在歧化反應(yīng),可以瞬間完成。

(3)由表 3可以看出,不同形態(tài)的氮轉(zhuǎn)化總氮 (硝酸鹽氮)的效率都在 98%以上,說明當(dāng)不同形態(tài)的氮滿足一定的氧化條件,即能全部氧化。與表 2類比,不同形態(tài)的氮,在第四氧化時間下,轉(zhuǎn)化率與國標(biāo)法無異。

(4)從表 4可知,以加標(biāo)試驗(yàn)計算,其在第四氧化方法下,各種不同形態(tài)的氮也能氧化完全,按加標(biāo)回收率分析,達(dá)到總氮分析的質(zhì)量控制要求。也就是說,本氧化方法的準(zhǔn)確度達(dá)到總氮回收率 90%～110%的要求,表明其氧化方法的準(zhǔn)確度可靠。

(5)從表 2、表 3、表 5可知,本分析表明,當(dāng)總氮消解達(dá)到在高壓蒸汽滅菌器加熱 0.5h放氣使指針回零后,再升溫至 120～124℃的條件,其樣品平行分析的精密度符合要求。

(6)從表 5可知,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣品在高壓蒸汽滅菌器加熱 0.5h放氣使指針回零后再升溫至 120～124℃的條件下,其標(biāo)準(zhǔn)樣品分析的結(jié)果達(dá)到分析要求,說明分析方法可靠、準(zhǔn)確。

5.2 建議

為了節(jié)約分析時間,提高分析效率,可用第四種分析方法進(jìn)行總氮的氧化消解。

[1]本書編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法 (第四版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[2]HJ/T91—2002,地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 [S].

Study on Impacts of Oxidation Time on the Determination Results of Total Nitrogen

YU Rong,X IA Dong-qian,ZHANG Gui-feng
(Taixing Environmental Monitoring Station,Taixing Jiangsu 225400 China)

The sectional tests with different oxidation time for total nitrogen determination are conducted based on the characteristics of initial period of oxidation.The impacts by oxidation time on the deter mination results of total nitrogen are drawn a conclusion.The suggestions on controlling the oxidation time are pointed out.

total nitrogen;determination;oxidation time;impact

X83

A

1673-9655(2010)03-0079-03

2010-01-18

俞蓉 (1970-),女,大學(xué)本科,學(xué)士,長期從事環(huán)境監(jiān)測工作。污染源分析室主任,環(huán)境監(jiān)測工程師。