陳偉宏，黃愛榮，蘇 飛（廣西柳州鋼鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，廣西柳州 545002）

測定工業(yè)廢水總氮分析方法的探討

陳偉宏，黃愛榮，蘇 飛
（廣西柳州鋼鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，廣西柳州 545002）

水中的總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，常用堿性過硫酸鉀紫外分光光度法測定水中總氮，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于過硫酸鉀藥劑品質(zhì)原因，會(huì)出現(xiàn)空白吸光值偏高的現(xiàn)象，與國家標(biāo)準(zhǔn)不超過0.030不符。通過對過硫酸鉀試劑的研究，降低空白吸光值，使結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

工業(yè)廢水；總氮；空白吸光值；過硫酸鉀

總氮指溶解態(tài)氮及懸浮物中氮的總和，包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨及大部分有機(jī)含氮化合物中的氮?？偟１挥脕肀硎舅w受營養(yǎng)物污染的程度，大量的生活污水、農(nóng)田排水或含氮工業(yè)廢水排入水體，使水中有機(jī)氮和各種無機(jī)氮化物含量增加，生物和微生物類的大量繁殖，消耗水中溶解氧，使水體質(zhì)量惡化。湖泊、水庫中含有超標(biāo)的氮、磷類物質(zhì)時(shí)，造成浮游植物繁殖旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，因此總氮測定的準(zhǔn)確度極其重要。紫外分光光度法測定總氮是水質(zhì)分析中常用的方法，其原理是在120～124℃的堿性介質(zhì)條件下，用過硫酸鉀作為氧化劑，將水中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時(shí)將水中的大部分有機(jī)氮化合物氧化為硝酸鹽。在紫外分光光度法分別于波長220nm與275nm處測定其吸光度，按A=A220-2A275計(jì)算校正吸光度值，總氮（以N計(jì)）含量與校正吸光度A成正比。但是實(shí)際操作中經(jīng)常因?yàn)檫^硫酸鉀藥劑品質(zhì)的影響，造成空白吸光值偏高，影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本文通過總氮測定方法中存在的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對市面上不同廠家銷售的過硫酸鉀試劑進(jìn)行試驗(yàn)，并對不符合要求的過硫酸鉀試劑進(jìn)行提純，降低其空白值，使分析結(jié)果準(zhǔn)確，分析速度提高。并使用符合要求的廠家的藥劑對公司內(nèi)工業(yè)廢水水樣進(jìn)行總氮的測定，獲得滿意結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與設(shè)備

北京瑞利單光束紫外可見光分光光度計(jì)UV-1801，立式壓力蒸汽滅菌鍋，一般實(shí)驗(yàn)室常用玻璃器皿。

1.2 主要試劑

堿性過硫酸鉀溶液，稱取40.0g過硫酸鉀溶于600mL水中，另稱取15.0g氫氧化鈉溶于300mL水中。帶氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容1000mL，存放于聚乙烯瓶中，可保存7d。

硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液，500mg/L，購于環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所。

硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用液，將硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配置成10.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.3 實(shí)驗(yàn)過程

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。分別量取0.00，0.20，0.50，1.00，3.00 和7.00mL硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用液于25mL具塞磨口玻璃比色管中，其對應(yīng)的總氮（以N計(jì)）含量分別為0.00、2.00、5.00、10.00、30.00和70.0μg。加水稀釋至10.00mL，再加入5.00mL堿性過硫酸鉀溶液，塞緊管塞，將比色管置于高壓蒸汽滅菌鍋中，在120～124℃之間保持30min，自然冷卻，將管內(nèi)液體顛倒數(shù)次混勻。

每個(gè)比色管分別加入1.0mL鹽酸溶液，用水稀釋至25mL標(biāo)線，混勻，在紫外分光光度計(jì)上，分別于220nm和270nm處測定吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同廠家的堿性過硫酸鉀試劑試驗(yàn)

堿性過硫酸鉀在實(shí)驗(yàn)中作為氧化劑參與反應(yīng)，對結(jié)果影響很大，根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ636—2012中每一批樣品至少做一個(gè)空白試驗(yàn)，空白試驗(yàn)校正吸光度應(yīng)小于0.030的要求，只有空白吸光值小于0.030之后才能確保實(shí)驗(yàn)測定要求，但是市面上銷售的過硫酸鉀質(zhì)量參差不齊，經(jīng)常造成空白吸光值過高，無法滿足測定要求，因此購買了市面常見幾個(gè)廠家的過硫酸鉀進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

本實(shí)驗(yàn)過硫酸鉀試劑均是優(yōu)級(jí)純級(jí)別，除廠家A為進(jìn)口試劑外，其余均為國產(chǎn)試劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明廠家A和廠家C的空白吸光值滿足測定要求。

表1 不同廠家過硫酸鉀試劑空白吸光值對比

2.2 過硫酸鉀重結(jié)晶試驗(yàn)

對廠家B、廠家C、廠家D、廠家E用重結(jié)晶的方法進(jìn)行提純，重結(jié)晶方法可以去除雜質(zhì)，提高過硫酸鉀的純度，降低空白吸光值。將100g過硫酸鉀溶解于1 000mL的超純水中，在60℃水浴中溶解，放入冰箱中冷卻，過濾后再重結(jié)晶，經(jīng)過二次重結(jié)晶后放入干燥器中干燥，經(jīng)過二次結(jié)晶后的過硫酸鉀作為氧化劑，制成堿性過硫酸鉀溶液，以測定空白吸光值。結(jié)果見表2。

表2 提純后過硫酸鉀試劑空白吸光值對比

經(jīng)過兩次重結(jié)晶，廠家B和廠家C的空白吸光值有所下降，可以達(dá)到測定要求，廠家D和E通過二次結(jié)晶之后空白吸光值也有所降低，但是仍不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，考慮到重結(jié)晶步驟繁瑣耗時(shí)，而且多次重結(jié)晶會(huì)造成回收率下降，對藥劑有一定的損耗，成本也較高。

2.3 方法精密度試驗(yàn)

選用符合試驗(yàn)條件的廠家A（進(jìn)口）和廠家C的過硫酸鉀配置而成的堿性過硫酸酸鉀溶液，在同樣的條件下，取本單位某點(diǎn)廢水水樣進(jìn)行重復(fù)8次測定，得到相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見表3。

表3 精密度測定

2.4 水樣加標(biāo)回收試驗(yàn)

根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由于廠家A（進(jìn)口）藥劑價(jià)格較高，從成本上面考慮，選擇廠家C的藥劑配置堿性過硫酸鉀溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，對單位內(nèi)的工業(yè)廢水1，工業(yè)廢水2，工業(yè)廢水3，工業(yè)廢水4，工業(yè)廢水5的水樣總氮進(jìn)行做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，回收率在96%～1.04%之間，結(jié)果如表4，選用廠家C的藥劑測定總氮，試劑空白值滿足實(shí)驗(yàn)要求，提高結(jié)果的準(zhǔn)確度。

表4 水樣加標(biāo)回收試驗(yàn) mg/L

3結(jié)論

在工業(yè)廢水中總氮的測定，過硫酸鉀試劑的純度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響較大，通過對不同廠家的過硫酸鉀試劑進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)，找到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的藥劑，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)經(jīng)過重結(jié)晶方法可以將過硫酸鉀藥劑的純度提高，也可以達(dá)到國標(biāo)的試驗(yàn)要求，降低了試劑空白值，為以后的試驗(yàn)提供另外一種方法。通過試驗(yàn)，廠家B的藥劑符合國標(biāo)的要求，空白值控制在0.03以內(nèi)，且水樣加標(biāo)回收率達(dá)96%～1.04%，進(jìn)一步說明該廠家過硫酸鉀試劑純度較高，能保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確、可靠，結(jié)果令人滿意。

[1] 陳涵貞，蘇德森，楊蘇，等.水質(zhì)總氮測定方法的改進(jìn)[J].福建農(nóng)業(yè)科技，2010，（6）：68-69.

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[3] 黃云望，徐立江，戚華珍.測定水中總氮時(shí)影響空白吸收值的若干因素分析[J].能源環(huán)境保護(hù)，2009，（6）：51-54.

Discussion on Analytical Method of Total Nitrogen in Industrial Wastewater

Chen Wei-hong，Huang Ai-rong，Su Fei

Total nitrogen in water is one of the important indexes to measure water quality.It is often used to measure total nitrogen in water by potassium persulfate ultraviolet spectrophotometry.In practice，due to the quality of potassium persulfate，the blank absorbance value is high Of the phenomenon，with the national standard does not exceed 0.030 does not match，this article through the potassium persulfate reagent research，reduce the blank absorbance values，the results accurate and reliable.

industrial waste water；total nitrogen；blank absorbance；potassium peroxydisulfate

X832

A

1003-6490（2016）12-0119-02

2016-11-15

陳偉宏（1965—），男，廣西柳州人，工程師，主要從事工業(yè)廢水處理技術(shù)和廢水監(jiān)測工作。