連續流動分析儀測定水中的硝酸鹽氮

摘要：建立應用連續流動分析儀測定水中硝酸鹽氮的方法。與傳統酚二磺酸光度法相比，該方法具有自動進樣、分析速率快、試劑耗量低等優點，可應用于大批量水樣分析。

關鍵詞：流動注射 硝酸鹽氮

水體中的硝酸鹽氮是在有氧環境下，亞硝氮、氨氮等各種形態的含氮化合物中最穩定的氮氧化物，亦是含氮有機物經無機化作用最終的分解產物。地表水中硝酸鹽氮的測定基本都用酚二磺酸光度法。酚二磺酸光度法測定硝酸鹽氮耗時長、工藝繁瑣，在進行大批量樣品測定時費時費力且增加成本。固采用儀器自動化檢測是發展趨勢。

連續流動分析儀采用空氣片段連續流動分析技術，樣品和試劑在一個連續流動的系統中混合均勻，且每個樣品都被均勻的氣泡切割，是一種用途廣泛的分析儀。本文應用連續流動分析儀測定水中硝酸鹽氮進行了初步探究。

一、實驗部分

1．儀器

連續流動分析儀（德國SEAL），包括：自動進樣器、多通道蠕動泵、硝酸鹽氮反應模塊、比色計等。H1650臺式高速離心機。

2．主要試劑

2.1 100 mg/L硝酸鹽標準儲備液

稱取0.7218 g經105-110 ℃干燥2 h 的優級純硝酸鉀溶入約600 mL去離子水中，稀釋至1000 mL，搖勻。

2.2 10 mg/L硝酸鹽標準使用液

吸取上述硝酸鹽標準儲備液50.0 mL于500 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至標線，搖勻。

2.3 稀釋水和系統清洗液

將2 mL 30% Brij-35溶液，混合搖勻。

2.4 顯色劑

將10 g 磺胺溶入約600 mL 去離子水中，加入0.5 g NEDD并混合均勻。加入磷酸，稀釋至1000 mL，儲存于棕色瓶中。每周或試劑吸收超過0.1 AU時更換。

2.5氫氧化鈉溶液

將10 g 氫氧化鈉溶入約600 mL去離子水中，小心地加入3 mL并混合均勻。稀釋至1000 mL并加入1 mL 30% Brij-35溶液。

2.6硫酸聯胺溶液

將10 mL硫酸銅儲備液， 10 mL硫酸鋅儲備液和2 g硫酸肼加入約600 mL去離子水中，稀釋至1000 mL混合均勻。

3.分析方法參數

取樣速率：30個/h；進樣與清洗時間比：3:1；基線：10%；主峰：75%。

4.實驗步驟

4.1 標準系列

硝酸鹽氮標準系列：吸取硝酸鹽標準使用液0.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00、50.00 mL，于50 mL比色管中，用去離子水定容至標線。

4.2 取樣

水樣很清時（水庫等飲用水），可直接取樣進行分析；水樣渾濁時（地表水、污水廠進口等），需要將水樣進行過濾離心，而后對水樣進行分析。

4.3 測定

按要求連接好儀器，啟動連續流動分析儀，打開工作軟件，設定工作程序和各分析參數，將進樣速率設置為30個/h。啟動工作程序，儀器自動取樣并進行分析，分析完畢后電腦自動輸出標準系列和各水樣的濃度值。

二、 結果與討論

1.標準曲線

以配制的標準溶液系列進行分析，對各自測定濃度進行線性回歸取得標準曲線相關系數，結果見表1。

表1 硝酸鹽氮標準曲線系列（單位：mg/L）

實驗結果表明，溶液濃度與數字信號值在0-10.000 mg/L范圍內成很好的線性關系（r = 0.9999），符合質量控制要求。所得曲線擬合得標準曲線方程為：Y = 3.1924 × 10-4 × X - 2.0744，式中X值為校正后峰高，Y為硝酸鹽氮濃度（mg/L）。

2.檢測限

與標準曲線相同的工作條件下測定9份標準空白溶液，檢測及計算結果如表2.

表2 硝酸鹽氮檢測限（單位：mg/L）

結果表明，硝酸鹽氮的檢測限為0.003 mg/L，方法的檢測限較低（傳統酚二磺酸光度法測定水中的硝酸鹽氮檢出限為0.02 mg/L），符合質量控制和地表水檢測要求。

3.精密度與準確度

使用環保部標準樣品研究所的不同硝酸鹽氮標準樣品進行精密度與準確度試驗測定，結果見表3.

表3 測定標準樣品的精密度和準確度試驗結果（單位：mg/L）

由表3可知：樣品相對標準偏差均小于2 %，平行性好，精密度高，準確度高，可見AA3型連續流動分析儀測定硝酸鹽氮具有較高的重現性和穩定性。

三、結論

（1）連續流動分析儀測定水中的硝酸鹽氮線性關系良好，靈敏度高，檢出限低，準確度和精密度較好。

（2）本方法的分析樣品速率達到30個/h，提高了實驗室檢測的自動化程度，大大提高了工作的時效性，在大批量樣品的分析過程中，具有明顯的優勢。

參考文獻：

[1] AA3應用手冊．上海寶中盈儀器儀表有限公司．

[2] 國家環保總局．水和廢水監測分析方法 (第四版) [M]．北京：中國環境科學出版社，2002， 258-261．