楊睿 代虹鏡
摘要:在利用《堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》測定水中總氮時,雖然步驟較為簡單,但實驗條件要求較為苛刻,影響測定結果的因素較多,準確度不宜把握,從而對測量結果產生影響。因此,我在實際操作過程中對實驗用水進行了改變,分析其造成的影響。
關鍵詞:總氮;吸光度;誤差中圖分類號:G648文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2016)08-0037-021.水質中總氮的測定方法
隨著人類活動的加劇,越來越多的江河、湖泊、海灣由于受氮、磷等營養物質的污染而呈現出富營養化狀態,成為當今一大環境問題。總氮是國際公認的衡量水體富營養化程度的重要指標之一,因此,生活污水中氮含量的測定,對保護水體具有重要意義,是衡量污水是否達標排放的重要指標。目前測定水質中總氮的方法有多種,我主要采用以下的方法。
1.1堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測總氮
1.1.1原理。在60℃以上水溶液中,過硫酸鉀可分解產生硫酸氫鉀和原子態氧,硫酸氫鉀在溶液中離解而產生氫離子,故在氫氧化鈉的堿性介質中可促使分解過程趨于完全。
分解出的原子態氧在120~124℃條件下,可使水樣中含氯化合物的氮元素轉化為硝酸鹽。并且在此過程中有機物同時被氧化分解。可用紫外分光光度法于波長220和275nm處,分別測出吸光度A220及A275按式(1)求出校正吸光度A:
A=A220-2A275…………………………………………(1)
按A的值查校準曲線并計算總氮(以NO3-N計)含量。
1.2堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法分析步驟
1.2.1測定
1) 用無分度吸管取10.00mL試樣(CN超過100μg時,可減少取用量并加水稀釋至10mL)置于比色管中。
2) 試樣不含懸浮物時,按下述步驟進行。
a.加入5mL堿性過硫酸鉀溶液,塞緊磨口塞用布及繩等方法扎緊瓶塞,以防彈出。
b.將比色管置于高壓蒸氣滅菌器中,加熱,使壓力表指針到1.1~1.4kg/cm2,此時溫度達120~124℃后開始計時。或將比色管置于家用壓力鍋中,加熱至頂壓閥吹氣時開始計時。保持此溫度加熱半小時。
c.冷卻、開閥放氣,移去外蓋,取出比色管井冷至室溫。
d.加鹽酸(1+9)1mL,用無氨水稀釋至25mL標線,混勻。
e.移取部分溶液至10mm石英比色皿中,在紫外分光光度計上,以無氨水作參比,分別在波長為220與275nm處測定吸光度,并用式(1)計算出校正吸光度A。
3) 試樣含懸浮物時,先按上述中a至d步驟進行,然后待澄清后移取上清液到石英比色皿中。再按上述中e步驟繼續進行測定。
1.2.2校準
校準曲線的繪制
零濃度(空白)溶液和其他硝酸鉀標準使用溶液制得的校準系列完成全部分析步驟,于波長220和275nm處測定吸光度后,分別按下式求出除零濃度外其他校準系列的校正吸光度As和零濃度的校正吸光度Ab及其差值Ar
As=As220-2As275 ………………………………………(2)
Ab=Ab220-2Ab275………………………………………(3)
Ar=As-Ab ……………………………………………… (4)
式中:AS220——標準溶液在220nm波長的吸光度;
AS275——標準溶液在275nm波長的吸光度;
Ab220——零濃度(空白)溶液在220nm波長的吸光度;
Ab275——零濃度(空白)溶液在275nm波長的吸光度。
按Ar值與相應的NO3-N含量(微克)繪制校準曲線。
1.3堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法結果的表示
按式(1)計算得試樣校正吸光度Ar,在校準曲線上查出相應的總氮μg數,總氮含量CN(mg/L)按下式計算:
CN=m/V
式中: m——試樣測出含氮量,微克;
V——測定用試樣體積,mL。
2.污水中總氮測定時實驗用水的影響分析
2.1純水、煮沸30分鐘的純水和無氨水配制藥品的影響
2.1.1純水測定結果。用純水來配制校準系列硝酸鉀標準使用溶液,其他操作均相同,測得的數據如下圖:
2.1.2煮沸30min的純水的測定結果
用煮沸30min的純水來配制校準系列硝酸鉀標準使用溶液,其他操作均相同,測得的數據如下表2:
2.1.3二次全玻璃重蒸餾水(無氨水)
這種用水也是國家標準中所規定的實驗用水,二次全玻璃重蒸餾水來配制校準系列硝酸鉀標準使用溶液,其他操作均相同,測得的數據如下表3:
通過以上的對比實驗可知,在其他實驗條件相同的情況下,這幾種水以無氨水的精確度最高,因此為了提高總氮測定結果的準確度和精密度,建議用純度較高的水如新鮮的無氨水。試驗結果也表明,用煮沸30min的純水也可以用于一般的測定。