水中總氮測定的分析

孫勛波

摘 要：水中總氮的測定目前多數實驗室采用的均是堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2012）。該方法較其他方法具有步驟少、成本低、所用儀器操作簡單等優點，但在測定過程中常出現空白值偏高甚至造成無法檢測等問題，導致檢測結果錯誤的現象。為了保證總氮分析測定的精密度和準確度， 本文從實驗用水、試劑、器皿、操作規程等方面進行分析，提出控制措施及注意事項， 以達到環境監測的要求。

關鍵詞：堿性過硫酸鉀氧化；總氮；紫外分光光度法；影響因素

水中總氮包括所有含氮化合物，即亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機鹽氮、溶解態氮及大部分有機含氮化合物中的氮的總和。一般情況下，天然水體中的總氮含量不高。但隨著社會的不斷發展，水中總氮的含量在日益提升，造成水體富營養化日益加重，總氮是反映水質好壞的重要指標之一，因此，準確測定顯得尤其重要。目前水體中總氮的測定多采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ636-2012），但此方法干擾因素較多，在實際檢測中，經常遇到空白值偏高，同一樣品總氮測定值波動較大的現象。針對此種情況，通過實驗及數據比對，對實驗用水、試劑、器皿、操作規程等影響總氮測定的因素進行分析。

1 方法原理

在60℃以上的水溶液中，硫酸鉀可分解產生硫酸氫鉀和原子態氧，硫酸氫鉀在溶液中電離產生氫離子，在氫氧化鈉的堿性介質中可促成分解完全。分解出的原子態氧在120～124℃的條件下，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時可將水樣中大部分有機氮化合物氧化轉為硝酸鹽。用紫外分光光度法分別于220nm和275nm處測定其吸光度，按校正吸光度值A（A=A220-2A275）查標準曲線計算總氮（以NO3-N計）的含量。

2 材料與方法

2.1 儀器及試劑

儀器：上海天美公司UV2600紫外可見分光光度計；壓力蒸汽消毒器；電子天平；25mL具塞玻璃磨口比色管；純水機。

試劑：堿性過硫酸鉀溶液；（1+9）鹽酸；KNO3標準貯備液（1000ug/ml）；KNO3標準使用液（10 ug/ml） ；

2.2 實驗方法

實驗方法：《堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（HJ636-2012）

3 實驗條件分析

1）無氨水的選用。應測量所使用的無氨水的電阻率，電阻值應大于18 MΩ，從而滿足空白值A空白<0.030的要求。

2）過硫酸鉀的選用。過硫酸鉀的純度是實驗成功的決定因素，要格外注意過硫酸鉀的選用。過硫酸鉀純度不夠會出現空白值偏高，標準溶液濃度相對應的吸光度值沒有對應關系，吸光度值不變化或變化不大的現象。標準規定了過硫酸鉀含氮量應小于0.0005%，可依據規范性附錄中給出了總氮分析中過硫酸鉀的含氮量測定方法測定其含氮量。建議優先選用優級純的過硫酸鉀，以降低失敗率。

3）氫氧化鈉和鹽酸的選用。純度為分析純的基本可滿足實驗的要求。但應注意的是，由于氫氧化鈉溶于水會放熱，造成水溫升高，而過硫酸鉀在60℃以上時會變性，所以在配置堿性過硫酸鉀的時候，建議將過硫酸鉀和氫氧化鈉分開配置，等氫氧化鈉完全溶解溫度降下來之后再混合定容。

4）比色管的選用。應選用同一批次的比色管，以免造成數據偏差；避免比色管存放在有氨污染的環境里，以防止空白值偏高。

5）實驗環境的選用。避免項目的交叉污染，總氮分析實驗不能與有氨水、硝酸以及其他氨鹽類試劑的分析項目在同一實驗室內進行，否則會使總氮的空白值大幅增加。

6）比色皿的選用。 由于測總氮所需波長為220nm、275nm，為紫外波長區域，需使用石英比色皿。儀器為紫外可見分光光度計，會用到玻璃比色皿，一定要將玻璃比色皿和石英比色皿分開，避免混淆。要保持石英比色皿干凈，可用無水乙醇清洗。

7）消解時間的選擇。 國標上對消解時間的要求是30分鐘，但在實際操作中，如果水樣多的話，會出現吸光度值為1以上甚至為3，這樣的結果為錯誤的，所以，建議如果水樣多的話，可以適當延長消解時間，可以到40分鐘，這樣可以讓其完全反應。

4 實驗與質控

4.1 標準曲線的繪制

標準曲線數據如表1所示

4.2 質量控制

為保證每批樣品測定結果的準確性和精密性， 新標準提出了詳細的質量保證和質量控制條款， 包括空白試驗、平行雙樣、校準曲線校核和加標回收實驗， 在測定樣品的過程中應該嚴格執行。

參考文獻

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