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        水中總氮測(cè)定的分析

        2018-10-19 03:39:56孫勛波
        卷宗 2018年21期
        關(guān)鍵詞:紫外分光光度法總氮影響因素

        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(guò)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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但在測(cè)定過(guò)程中常出現(xiàn)空白值偏高甚至造成無(wú)法檢測(cè)等問(wèn)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(guò)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(wú)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(yíng)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(guò)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(wú)氨水的選用。應(yīng)測(cè)量所使用的無(wú)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(guò)硫酸鉀的選用。過(guò)硫酸鉀的純度是實(shí)驗(yàn)成功的決定因素,要格外注意過(guò)硫酸鉀的選用。過(guò)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(méi)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)硫酸鉀在60℃以上時(shí)會(huì)變性,所以在配置堿性過(guò)硫酸鉀的時(shí)候,建議將過(guò)硫酸鉀和氫氧化鈉分開(kāi)配置,等氫氧化鈉完全溶解溫度降下來(lái)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(zhǎng)為220nm、275nm,為紫外波長(zhǎng)區(qū)域,需使用石英比色皿。儀器為紫外可見(jiàn)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(kāi),避免混淆。要保持石英比色皿干凈,可用無(wú)水乙醇清洗。

        7)消解時(shí)間的選擇。 國(guó)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(zhǎng)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(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行。

        參考文獻(xiàn)

        [1]王棟春, 蔣鳳華. 過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測(cè)水中總氮空白用水的選擇[J]. 黑龍江環(huán)境通報(bào),2003,27(1):80-81.

        [2]丁志斌, 余占環(huán), 程婷婷等. 紫外分光光度法測(cè)定水中總氮的實(shí)驗(yàn)條件研究[J]. 凈水技術(shù),2008(1):65-68.

        [3]孫健, 雷艷秋, 甄宏. 過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測(cè)定水中總氮的最佳條件[J].北方環(huán)境,2002.2:73-74.

        [4]朱智,劉新民. 過(guò)硫酸鉀氧化-紫外分光光度法測(cè)定總氮方法的改進(jìn)[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2006.31(7):135-137.

        [5]俞玉忠,倪明敏,劉中敏. 消化時(shí)間對(duì)總氮測(cè)定結(jié)果的影響[J].海峽藥學(xué),2004,16(3):79-80.

        [6]吳志旭,陳林茜.水中總氮測(cè)定有關(guān)問(wèn)題的探討[J].化學(xué)分析計(jì)量,2006,15(1):57-58.

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