總氮空白測定的影響因素分析

孫懷英

(大理州環境監測站，云南 大理 671000)

水中有機氮和各種無機氮化合物含量增加，生物和微生物大量繁殖，消耗水中溶解氧，會使水體水質惡化。因此，水體中總氮含量的準確測定很重要。2012 年6 月1 日起，水質中總氮的測定采用《中華人民共和國國家環境保護標準》堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(HJ 636-2012)，本方法是對(GB11894-89)的修訂，其中明確提出了總氮空白值的要求，可見空白的測定直接影響水體中總氮的檢出結果。在多年的實驗操作中發現，配制試劑時所用的水的純度，測定環境中是否含有濃氨水等干擾物質存在，所使用的試劑過硫酸鉀和氫氧化鈉的質量是否達到實驗要求，以及所用的玻璃器皿、布袋、麻線、高壓蒸汽滅菌壓力器等實驗器具使用時是否受到污染等，會使空白吸光值偏高并導致總氮測定的準確度和精密度差。為保證實驗操作的順利進行，并提供準確、可靠、有效的實驗數據，就這些影響因素作一些探討。

1 測定總氮空白的方法原理、試劑、儀器設備及實驗步驟

1.1 總氮空白測定方法原理

在120～124℃下，堿性過硫酸鉀溶液使樣品中含氮化合物的氮轉化為硝酸鹽，采用紫外分光光度法于波長220nm 和275nm 處，分別測定吸光度值A220和A275，校正吸光度A，A=A220-2A275。

1.2 試劑

堿性過硫酸鉀溶液，(1+9)鹽酸溶液。

1.3 儀器設備

8453 紫外分光光度計，高壓蒸汽滅菌壓力器，25ml 具塞磨口玻璃比色管。

1.4 實驗步驟

取10ml 實驗水于25ml 具塞磨口玻璃比色管中，加入5.0ml 堿性過硫酸鉀溶液后混勻，放入布袋中，并用麻繩扎緊，置入高壓蒸汽滅菌壓力器中，加熱至120℃后計時30min，并保持壓力器內溫度在120～124℃。加熱結束后取出比色管，冷卻至室溫后加入1.0ml(1+9)鹽酸溶液，并用純水定容至刻度線，混勻，用8453 紫外分光光度計測定220nm 和275nm 處的吸光度值，得到校正吸光度值。

2 總氮空白測定的影響因素分析

2.1 實驗用水對空白吸光值的影響

本方法在測定總氮時使用無氨水(每1L 水中加入0.10ml 濃硫酸蒸餾，收集餾出液于具塞玻璃容器中)和新制備的去離子水。試驗在相同的加熱條件下(加熱至120℃開始計時保持溫度在120～124℃恒溫30min)，用無氨水和新配置的去離子水分別配制實驗試劑，過硫酸鉀采用同一批號的分析純試劑。連續測定5d，每天測定3 個空白值，取其平均值，結果見表1。

表1 無氨水和去離子水空白吸光值

由表1 可知，空白吸光值均在0.021～0.030，用無氨水和新制的去離子水均能滿足HJ636-2012中規定的測定要求。說明去離子水和無氨水對空白吸光值的影響不大。空白吸光值均在新方法中規定的范圍0.030 內。

2.2 試劑質量對空白吸光值的影響

分別用化學純和分析純的過硫酸鉀進行空白試驗，分兩組連續測定5d，每組測3 個值，每組取平均值列于表2。

表2 空白吸光值

由表2 可知，過硫酸鉀的質量對空白吸光值的影響很大，直接影響到總氮的測定。在水質測定時，要選用分析純的過硫酸鉀作為試劑，并且對每一批新買的試劑在使用以前都必須做空白試驗。在以往的工作中，曾出現分析純的過硫酸鉀由于不純使得空白吸光值在1.6、0.25 以及2.5 以上，導致實驗失敗。

2012 年6 月1 日起實施的新環境保護標準HJ 636-2012 中規定增加對試劑氫氧化鈉和過硫酸鉀含氮量的測定，實際上是增大了對試劑質量的要求。原來的空白吸光值規定在0.050 以內，新標準后規定在0.030 以內。為了確保空白吸光值在規定范圍內，每一批新買的試劑在使用以前不但要測定其空白吸光值，還必須做含氮量的測定，只有當氫氧化鈉和過硫酸鉀的含氮量＜0.0005%時，試劑才滿足實驗要求。

2.3 實驗場所及實驗器具對空白吸光值的影響

在進行總氮實驗時應避免與其它項目交叉污染。如在有濃氨水試劑的環境中，做總氮項目分析時，空白吸光值明顯增大遠大于0.030。另外，實驗所用的器皿和高壓蒸汽滅菌器等均應無氮污染。試驗中所用的玻璃器皿應用稀鹽酸(1+9)溶液或稀硫酸(1+35)溶液浸泡，用自來水沖洗后再用無氨水沖洗數次，洗凈后立即使用。使用過的布袋和細麻繩以及高壓蒸汽滅菌器應每周清洗。在堿性過硫酸鉀溶液的配制過程中，溫度過高會導致過硫酸鉀分解失效，因此要控制水浴溫度在60 ℃以下，而且應待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至溫室后，再將其與過硫酸鉀溶液混合、定容。樣品在加熱結束后，檢查試液的體積是否遺漏，否則樣品報廢。

2.4 驗證試驗

消除上述不利因素的影響，進行工作曲線的繪制和環境標準樣品總氮的測定，可以進一步說明影響總氮空白吸光值因素的存在。

水:新制的去離子水;

試劑:分析純過硫酸鉀和分析純的氫氧化鈉;

實驗場所:無含氮物質環境;

器具:滿足2.3 洗滌要求的玻璃器皿及干凈的布袋、麻繩、高壓蒸汽滅菌壓力器。

用編號為GB102108 的總氮標準樣品作為原液1，濃度500mg/L，吸取10.0ml 原液1 放入50.0ml的容量瓶，定容后得貯備液2，濃度為100mg/L，再吸取10.0ml 貯備液2 放入100.0ml 的容量瓶，定容至標線得使用液3，濃度10mg/L。分別從使用液3 中吸取0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、7.00ml 于25ml 具塞磨口玻璃比色管中，定容至10.00ml，并根據1.4 所述實驗方法進行操作，得其校正吸光度值E，繪制曲線見表3，其中E0 為空白吸光度值。

表3 工作曲線

a=-0.002，b=0.01057，r=0.9998

y=0.01057x-0.002

該工作曲線經統計檢驗，a、b、r 均符合要求。

現用編號為203223 的環境標準樣品進行驗證，保證值為4.87 ±0.34mg/L，其環境標準樣品的濃度的測定值在同等條件下進行測定，結果見表4。

表4 標準樣品測試結果

由表4 可知，標準樣品測定值在范圍之內，絕對誤差為0.05，相對標準偏差為1.05%，所以用無氨水或新制的去離子水、分析純的試劑和器具等能滿足總氮的測定要求。

3 結論

在總氮及空白測定時，溶劑可選用無氨水或新制去離子水;實驗所用試劑要選用分析純及以上級別，并且做好氫氧化鈉和過硫酸鉀含氮量的測定;所用的實驗器皿和高壓蒸汽壓力器及布袋細麻繩要清洗干凈;周圍環境無交叉污染。在實驗中，只要認真、踏實地做好每一步工作，總氮的空白吸光值實驗可以控制在0.030 以內，得到準確、可靠、有效的實驗結果。

［1］齊文啟.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.

［2］GB11894-89，水質總氮的測定過硫酸鉀消解紫外分光光度法［S］.

［3］HJ 636-2012，堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法［S］.