郭建



摘要:本文從不同標液體積下的氨氮含量與校正吸光度、不同標液體積下的濃度與校正吸光度、不同標液體積下的校正吸光度與氨氮含量的一次函數關系中推導相關計算公式,讓初學者靈活掌握與運用相關公式。
關鍵詞:校正吸光度;校準曲線;函數關系
中圖分類號:X824 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2020)04-0-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.132
Abstract:This paper derives the related calculation formula from the linear function of ammonia nitrogen content and corrected absorbance at different standard volumes,concentration and corrected absorbance at different standard volumes,and corrected absorbance and ammonia nitrogen content at different standard volumes.Scholars flexibly master and use related formulas.
Key words:Corrected absorbance;Calibration curve;Functional relationship
對于很多踏入水質分析工作崗位的初學者,也有一部分做水質分析很多年的化驗工作人員,對于氨氮、總氮與總磷校準曲線的繪制與計算公式覺得很難,很多人不甚了了。查看相關國家標準,總磷版本較早(GB11893-89),寫的過于簡單,氨氮(HJ 535-2009)與總氮(HJ 636-2012)代替老版本(分別為GB 7479-87和GB 11894-89),從適用范圍、干擾和消除、試劑和材料、儀器設備、樣品、分析步驟以及質量保證等各方面都做了詳細規定,但是兩者給出的計算公式,很多人都感到一頭霧水。比如,氨氮的質量濃度ρ氨氮=(As-Ab-a)/b*v……公式,其中As 與Ab分別是水樣和空白試驗的吸光度,a和b分別是校準曲線的截距和斜率,v是水樣體積;總氮的質量濃度ρ總氮=(Ar -a)*f/b*v……公式?其中Ar為試樣的校正吸光度與空白試驗校正吸光度的差值,f為試樣稀釋倍數,a和b代表意思同上,氨氮與總氮的校準曲線都是以含量(μg)為橫坐標,以空白校正后的吸光度為縱坐標繪制的,這兩個公式聯系在一起容易讓人產生誤解。既然這三者都有吸光度與校正曲線,那么這三個公式之間又有什么聯系呢?
1 標準曲線的繪制
下面以氨氮為例繪制一條標準曲線,需要氨氮標準貯備溶液:稱取3.8190g經100~105℃干燥2h優級純氯化銨溶于水中,移入1 000mL容量瓶中,稀釋至標線。此溶液每毫升含1 000μg氨氮。氨氮標準工作溶液:吸取5.00mL氨氮標準貯備溶液于500mL容量瓶中,用水稀釋到標線,此溶液每毫升含10μg氨氮。下表按照《氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》(HJ 535-2009)分析步驟與方法測定,取樣體積略有改變。
圖2是以空白校正后的吸光度為縱坐標,以其對應的氨氮濃度(mg/L)為橫坐標,繪制標準曲線,是第一種方法的引申。
圖3是以氨氮含量(μg)為縱坐標,以其對應的以空白校正后的吸光度為橫坐標,繪制標準曲線,與圖一氨氮標準曲線互為反函數,關于y=x軸對稱。
2 公式的推導與優化
由于圖1反映的是吸光度與氨氮含量的函數關系,符合一次函數y=kx+b規律,由y的值(吸光度)可以算出x的值(氨氮質量數),然后除以取樣體積v,得到氨氮的質量濃度,所以公式ρ氨氮=(As-Ab-a)/b*v--公式 是正確的。
圖2標準曲線是以空白校正后的吸光度與氨氮濃度之間的函數關系。由于氨氮已經包含試樣體積,不難推導出ρ氨氮=(As-Ab-a)*f/b……公式④,f為試樣稀釋倍數。而總氮的質量濃度ρ總氮=(Ar -a)*f/b*v……公式?是有待商榷的,因此,根據不同曲線可以采用公式①和④,而不要采取公式;公式C總磷=m/v……?公式?,是正確的,上面公式的推導都是由此公式而來,因此公式①和④也適合總磷的計算。
圖3與圖1氨氮含量與校正吸光度互換,即坐標軸互換,x、y互換,y軸為氨氮含量,只要求出吸光度,根據標準曲線公式y=kx+b,求出氨氮含量,根據公式?,直接除以體積v,就得到氨氮含量,簡潔方便,容易理解,不用費心費力地記公式,其優勢明顯。因此圖3標準曲線法作為備用方法,希望能得到檢測人員的認可。
3 總結
做氨氮、總氮、總磷水質分析時,要依據國標方法,一定要根據相應標準曲線方程,利用不同的公式,ρ=(As-Ab-a)/b*v;ρ=(As-Ab-a)*f/b;ρ=m/v。請大家認真記牢,不要混淆。
延伸到分光光度法測定其他物質含量及濃度,都可以應用上述公式。
參考文獻
[1]張成偉,夏莉,金河.自動氨氮測定儀在水質分析中的研究與應用[J].河南化工,2017,34(11):48-49+61.
[2]羅琳.煉化企業污水氮源解析及防治方案研究[D].北京:中國石油大學(北京),2016.
[3]李春鳳,張月妹,沈躍群.水樣預處理對水質分析結果的影響[J].上海師范大學學報(自然科學版),2005(01):102-104.
[4]盧林果.城市生活垃圾填埋場滲濾液預處理研究[D].西安:長安大學,2006.
收稿日期:2020-02-05
作者簡介:鄭樂華(1971-),男,漢族,本科學歷,中級工程師,研究方向為污水處理達標排放與節能降耗、水質分析指導生產等。