三亞環(huán)境水質(zhì)凈化有限公司 海南 三亞 572000
在進行水質(zhì)檢測的時候,總氮以及氨氮的含量是非常關(guān)鍵的指標,從理論角度分析水體當中的總氮含量應(yīng)該是大于氨氮的實際含量的,他們的實際關(guān)系應(yīng)當為總氮=有機氮+氨氮以及各種硝酸氮。但是在進行實際測量的時候我們會發(fā)現(xiàn)一個出乎意料的結(jié)果,也就是總氮的含量是明顯小于氨氮的含量,并且總氮的檢測步驟較多,實驗復(fù)雜,如果出現(xiàn)了檢測結(jié)果錯誤的情況,重新測量的難度較大,降低了工作效率。因此本文就主要分析了水質(zhì)檢測當中總氮的含量為什么低于氨氮的原因進行了分析研究,從而保證水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性。
1.1 樣品引入的誤差問題 因為水中的氮化合物并非固定不變,因此,取樣后進行檢測分析的間隔時間要越短越好。樣品是否避光或存儲的時間長短,都會導(dǎo)致總氮、氨氮的檢測數(shù)值發(fā)生變化。
1.2 實驗環(huán)境引入的誤差問題 如果實驗室的周圍環(huán)境中有濃度較高的氨氮物質(zhì)擺放,將影響到試驗水樣中的總氮含量。舉個例子,實驗室旁邊建了個廁所,空氣中的氨、銨鹽含量就會增加,由于他們都易溶于水,因此,實驗水樣中的銨離子濃度便隨之升高。不管是從哪里取的水樣,要達到無氨操作都不太現(xiàn)實,所以,試驗結(jié)果存在些許誤差也是可以理解的。
1.3 實驗方法引入的誤差問題 通常來說,試驗人員在開展試驗的過程中都會首選納氏試劑光度法,但要顯色就得在堿性環(huán)境里完成指定操作,然而,當預(yù)處理不到位時,直接進行下一步,即便得到了結(jié)果,一般來說誤差也還是有的。除此之外,在分析總氮含量的時候,于堿性環(huán)境中加壓、加溫保持0.5h,讓試樣里的氮都變成硝酸根例子,這時再用稀鹽酸進行p H調(diào)節(jié),最后一步是通過比色法完成測定過程,涉及到紫外分光光度計的使用。上述均為總氮測量中的預(yù)處理環(huán)節(jié),要求試驗人員有足夠的耐心和精力,這里預(yù)處理的效率是最核心部分,但因為預(yù)處理后樣品中氮化合物最多只能達到90%以上的轉(zhuǎn)化率,所以試驗誤差在所難免。
1.4 樣品濁度引入的誤差問題 在樣品分析中,樣品濁度是比較頭疼的一個問題。原因在于,普通人的肉眼根本發(fā)現(xiàn)不了輕微渾濁現(xiàn)象。在氨氮分析中,對于樣品的濁度而言,即便是通過預(yù)處理也無法根治。
1.5 不同分析人員引入的誤差問題 在使用各類儀器設(shè)備、器皿的過程中,對于不同的分析人員,他們的使用經(jīng)驗、主觀意識必然存在差異,從而導(dǎo)致操作誤差的產(chǎn)生,尤其是讀數(shù)量值與吸光度值的相差表現(xiàn)最為突出,這也是引發(fā)實驗誤差的根源所在。最重要的是,在測定總氮、氨氮總量的過程,一個人根本無法完成,需要多人協(xié)同操作,因此或多或少的人為誤差就無法避免了。
2.1 消除消解時間帶來的影響 為了分析出消解時間對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響,在測定時我們使用GSB07-3168-2014批號203246的質(zhì)控樣2.02+-0.15毫克每升,把水樣的消解時間設(shè)置成20、30、40、50、60分鐘,同時待樣品冷卻后將1毫升的鹽酸滴進去,確保在25毫升處定容,蓋塞充分振蕩,15分鐘后再對總氮的含量進行檢測和記錄。從表1中的數(shù)據(jù)資料可以看出,40分鐘以前,過硫酸鉀在水中的轉(zhuǎn)化率與消解時間呈正比??偟可仙?,測出的總氮值精確度也隨著進一步提高。過了這個時間點,總氮含量基本保持不變,氨氮就是要比總氮的量更少。
除此之外,根據(jù)(HJ636-2012)中的描述,對不同消解時間,空白吸光值的變化,本次試驗表明,過了40分鐘這個點,空白吸光值不會超過0.030,這就與標準方法的要求完全一致了。
2.2 消除濁度干擾 當水樣中有懸浮物存在的時候,造成渾濁,使得總氮的檢測值偏離理論值。
某水樣中氨氮的含量是0.110毫克每升,硝態(tài)氨是0.580毫克每升,二者相加等于0.690毫克每升,分別取10毫升以下的該水樣:于25毫升的比色管內(nèi)儲存三天,將原始的稀釋水樣,濾液,上清液及原樣,以5毫升的堿性過硫酸鉀進行消解,保持40分鐘,待完全冷卻后,充分振蕩,再將比色管的蓋子揭開。把1毫升的(1+9)氯化氫加進去,再加24毫升的無菌蒸餾水進行稀釋,振蕩搖勻。對樣品在波長220納米、波長275納米處的吸光度值進行測定,以此將總氮的含量求出。如表中的數(shù)據(jù)所示,是樣品在波長220納米、波長275納米處的吸光度值和總氮的含量。
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利用過硫酸鉀把氨氮、亞硝酸鹽氮和其他有機氮化物進行氧化,得出產(chǎn)物硝酸鹽。溶解的有機物在波長220納米處會被完全吸收,只有硝酸根離子留下。所以,通過測量樣品在波長220納米、波長275納米處的吸光度值,就可以對硝酸鹽氨值起到校正作用。這便是本次試驗的基本原理。
從數(shù)據(jù)資料來看,當水樣沒有進行過濾的時候,波長275納米吸光度較高,說明水樣消解不充分,水樣中的有機物導(dǎo)致總氮的檢測值受到影響,因而氨氮加上硝態(tài)氨就永遠都會大于總氮的量;但只要進行過濾,水樣渾濁就不復(fù)存在了。所以,在遇到渾濁水樣的時候,要提前進行過濾,才能執(zhí)行下一步操作。
在進行水樣檢測的時候,如果在堿性的雜質(zhì)出現(xiàn),氨氮會進行分解之后形成氨氣的模式,經(jīng)過氣相溢出,這樣測量出來的總氮僅僅只是硝態(tài)氮以及一部分的氨氮。所以,在水樣當中氨氮含量太高的時候,總氮測量的實際值也會明顯低于氨氮值。通過改變消解介質(zhì)也不可以做到全面提高氨氮轉(zhuǎn)化之后硝酸鹽氨的實際轉(zhuǎn)化率,因為這樣不能減少消解過程當中出現(xiàn)的氨氣的實際損失情況,通過控制消解溶液的含量,全面提高消解的時間,也可以全面轉(zhuǎn)化和提高氨氮的效率,并且總氮測量的時候消解的時間設(shè)定為四十分鐘以及消除水樣的渾濁度的干擾也會導(dǎo)致總氮的實際含量小于氨氮的測量結(jié)果。