林 偉,趙彥杰
(1.莒縣檢驗(yàn)檢測(cè)中心,山東莒縣 276500;2.山東同濟(jì)測(cè)試科技股份有限公司,山東煙臺(tái) 264000)
亞硝酸鹽氮是水體中含氮有機(jī)物在變成硝酸鹽過程中的中間產(chǎn)物,如果生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量高,則表明水體受到一定的污染。而亞硝酸鹽氮一旦進(jìn)入人體,可使人體正常的血紅蛋白氧化成為高鐵血紅蛋白,發(fā)生高鐵血紅蛋白癥,失去血紅蛋白在體內(nèi)輸送氧的能力,出現(xiàn)組織缺氧的癥狀,甚至?xí)芍掳┬晕镔|(zhì),嚴(yán)重影響身體健康[1-3]。因此,對(duì)生活飲用水中亞硝酸鹽氮的檢測(cè)具有重要意義。
《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2006)中重氮偶合分光光度法測(cè)定生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍窄,如果水樣的亞硝酸鹽氮含量高,則只能通過稀釋水樣重新實(shí)驗(yàn),這將造成工作效率低下,增加實(shí)驗(yàn)人員的工作量。因此,本文通過增大標(biāo)準(zhǔn)曲線使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法,擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍,從而提高工作效率,減輕實(shí)驗(yàn)人員的工作量。
采用國(guó)標(biāo)中重氮偶合分光光度法測(cè)定生活飲用水中亞硝酸鹽氮存在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍窄和標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值偏低的缺陷。
《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2006)中標(biāo)準(zhǔn)曲線使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL,最大吸取體積為12.5 mL,相當(dāng)于1.25 μg亞硝酸鹽氮,按照水樣取樣量50 mL計(jì)算,水樣的亞硝酸鹽氮含量為0.025 μg/mL,遠(yuǎn)低于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)規(guī)定的生活飲用水限值1 mg/L。因此,該標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍不能滿足高含量的亞硝酸鹽氮的檢測(cè)。
吸光度值過高或者過低都會(huì)使儀器誤差增大,根據(jù)朗伯-比爾定律A=kcl,當(dāng)吸光度A=0.434時(shí),吸光度測(cè)量誤差最小[4]。根據(jù)儀器使用說明,使用分光光度法測(cè)定樣品時(shí),吸光度讀數(shù)最佳范圍應(yīng)為0.2~0.8[5]。而《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2006)中標(biāo)準(zhǔn)曲線最大點(diǎn)對(duì)應(yīng)的吸光度值為0.089左右,表明國(guó)標(biāo)中標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值不在最佳范圍內(nèi),這將增大實(shí)驗(yàn)誤差。
pH 1.7以下,水中亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酰胺重氮化,再與鹽酸N-(1-萘)-乙二胺產(chǎn)生偶合反應(yīng),生成紫紅色的偶氮染料,比色定量。
硫酸鋁鉀、氨水、對(duì)氨基苯磺酰胺、鹽酸、鹽酸N-(1-萘)-乙二胺和亞硝酸鈉。
亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液ρ(NO2-N)=50 μg/mL:稱取0.246 3 g在玻璃干燥器內(nèi)放置24 h的亞硝酸鈉,溶解后用純水定容至1 000 mL。
亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1號(hào)ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL:準(zhǔn)確吸取10 mL亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于500 mL容量瓶中,用純水定容至刻度。
亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2號(hào)ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL:準(zhǔn)確吸取10 mL亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL于100 mL容量瓶中,用純水定容至刻度。
TU-1901型分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);FA2004分析天平。
1.4.1 國(guó)標(biāo)法
亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2號(hào)濃度為ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL。取50 mL比色管8支,分別加入亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2號(hào)0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL 和 12.50 mL,用純水稀釋至50 mL刻度處,向各管中依次加入對(duì)氨基苯磺酰胺溶液和鹽酸N-(1-萘)-乙二胺溶液,混勻,用分光光度計(jì)在540 nm波長(zhǎng)處,10 mm比色皿,測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.4.2 改進(jìn)法
亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1號(hào)濃度為ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL。取50 mL比色管8支,分別加入亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1號(hào)0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、20.00 mL和30.00 mL,用純水稀釋至50 mL刻度處,其他試劑加入順序、加入量以及使用波長(zhǎng)等條件均與2.4.1國(guó)標(biāo)法相同[6]。
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中亞硝酸鹽氮的含量為0~30.00 μg時(shí),標(biāo)準(zhǔn)曲線未出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象,符合朗伯-比爾定律;當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中亞硝酸鹽氮的含量超過30.00 μg時(shí),標(biāo)準(zhǔn)曲線開始出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象[7]。
橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中亞硝酸鹽氮的質(zhì)量(μg),縱坐標(biāo)為相對(duì)應(yīng)的吸光度值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。國(guó)標(biāo)法的線性方程為y=0.071 6x-0.000 5,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 3,線性關(guān)系良好;改進(jìn)法的線性方程為y=0.068 2x+0.005 2,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9,線性關(guān)系良好,滿足使用要求。
將亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成不同濃度,用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)測(cè)量7次,比較所測(cè)得結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。由表1可知,國(guó)標(biāo)法測(cè)定的準(zhǔn)確度為-0.14%~8.74%,精密度為1.98%~6.27%;改進(jìn)法測(cè)定的準(zhǔn)確度為0.88%~3.17%,精密度為0.31%~2.06%。結(jié)果表明,國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的準(zhǔn)確度、精密度均符合要求。
表1 準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)定
隨機(jī)選取一份實(shí)驗(yàn)用樣品,用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)實(shí)驗(yàn),測(cè)得該樣品中亞硝酸鹽氮的質(zhì)量均為未檢出,數(shù)值視為0 μg。取該實(shí)驗(yàn)用樣品,分別加入3個(gè)不同亞硝酸鹽氮含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法對(duì)每個(gè)加標(biāo)實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)量7次,分別計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。由表2可知,國(guó)標(biāo)法測(cè)定的回收率為98.5%~118.7%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.35%~6.62%;改進(jìn)法測(cè)定的回收率為95.0%~102.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.31%~2.92%。結(jié)果表明,國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的加標(biāo)回收率均符合要求,改進(jìn)法的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好。
表2 回收率的測(cè)定
用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別對(duì)某實(shí)驗(yàn)樣品的亞硝酸鹽氮含量進(jìn)行檢測(cè),所測(cè)得的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 21.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),結(jié)果顯示,國(guó)標(biāo)法與改進(jìn)法的P值為0.441>0.05。結(jié)果表明,國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法所測(cè)得數(shù)據(jù)無顯著性差異。
本文通過提高標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法將《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》(GB/T 5750.5—2006)中分光光度法測(cè)定生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍擴(kuò)大,以提高工作效率、擴(kuò)大適用范圍。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,國(guó)標(biāo)法與改進(jìn)法之間沒有顯著性差異,且改進(jìn)法的準(zhǔn)確度、精密度和加標(biāo)回收率均符合要求。因此,建議將改進(jìn)法在實(shí)驗(yàn)室中推廣應(yīng)用。