關于生活飲用水中亞硝酸鹽氮測定方法標準曲線線性范圍的探討

林 偉，趙彥杰

（1.莒縣檢驗檢測中心，山東莒縣 276500；2.山東同濟測試科技股份有限公司，山東煙臺 264000）

亞硝酸鹽氮是水體中含氮有機物在變成硝酸鹽過程中的中間產(chǎn)物，如果生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量高，則表明水體受到一定的污染。而亞硝酸鹽氮一旦進入人體，可使人體正常的血紅蛋白氧化成為高鐵血紅蛋白，發(fā)生高鐵血紅蛋白癥，失去血紅蛋白在體內(nèi)輸送氧的能力，出現(xiàn)組織缺氧的癥狀，甚至會生成致癌性物質(zhì)，嚴重影響身體健康[1-3]。因此，對生活飲用水中亞硝酸鹽氮的檢測具有重要意義。

《生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標》（GB/T 5750.5—2006）中重氮偶合分光光度法測定生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量使用的標準曲線范圍窄，如果水樣的亞硝酸鹽氮含量高，則只能通過稀釋水樣重新實驗，這將造成工作效率低下，增加實驗人員的工作量。因此，本文通過增大標準曲線使用的標準溶液濃度的方法，擴大標準曲線的線性范圍，從而提高工作效率，減輕實驗人員的工作量。

采用國標中重氮偶合分光光度法測定生活飲用水中亞硝酸鹽氮存在標準曲線線性范圍窄和標準曲線的吸光度值偏低的缺陷。

《生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標》（GB/T 5750.5—2006）中標準曲線使用的標準溶液濃度為ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL，最大吸取體積為12.5 mL，相當于1.25 μg亞硝酸鹽氮，按照水樣取樣量50 mL計算，水樣的亞硝酸鹽氮含量為0.025 μg/mL，遠低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749—2006）規(guī)定的生活飲用水限值1 mg/L。因此，該標準曲線的線性范圍不能滿足高含量的亞硝酸鹽氮的檢測。

吸光度值過高或者過低都會使儀器誤差增大，根據(jù)朗伯-比爾定律A=kcl，當吸光度A=0.434時，吸光度測量誤差最小[4]。根據(jù)儀器使用說明，使用分光光度法測定樣品時，吸光度讀數(shù)最佳范圍應為0.2～0.8[5]。而《生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標》（GB/T 5750.5—2006）中標準曲線最大點對應的吸光度值為0.089左右，表明國標中標準曲線的吸光度值不在最佳范圍內(nèi)，這將增大實驗誤差。

1 材料與方法

1.1 實驗原理

pH 1.7以下，水中亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺重氮化，再與鹽酸N-(1-萘)-乙二胺產(chǎn)生偶合反應，生成紫紅色的偶氮染料，比色定量。

1.2 試劑與配制

硫酸鋁鉀、氨水、對氨基苯磺酰胺、鹽酸、鹽酸N-(1-萘)-乙二胺和亞硝酸鈉。

亞硝酸鹽氮標準儲備液ρ(NO2-N)=50 μg/mL：稱取0.246 3 g在玻璃干燥器內(nèi)放置24 h的亞硝酸鈉，溶解后用純水定容至1 000 mL。

亞硝酸鹽氮標準使用溶液1號ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL：準確吸取10 mL亞硝酸鹽氮標準儲備液于500 mL容量瓶中，用純水定容至刻度。

亞硝酸鹽氮標準使用溶液2號ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL：準確吸取10 mL亞硝酸鹽氮標準使用溶液ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL于100 mL容量瓶中，用純水定容至刻度。

1.3 主要實驗儀器

TU-1901型分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；FA2004分析天平。

1.4 實驗方法

1.4.1 國標法

亞硝酸鹽氮標準使用溶液2號濃度為ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL。取50 mL比色管8支，分別加入亞硝酸鹽氮標準使用溶液2號0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL 和 12.50 mL，用純水稀釋至50 mL刻度處，向各管中依次加入對氨基苯磺酰胺溶液和鹽酸N-(1-萘)-乙二胺溶液，混勻，用分光光度計在540 nm波長處，10 mm比色皿，測定吸光度，繪制標準曲線。

1.4.2 改進法

亞硝酸鹽氮標準使用溶液1號濃度為ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL。取50 mL比色管8支，分別加入亞硝酸鹽氮標準使用溶液1號0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、20.00 mL和30.00 mL，用純水稀釋至50 mL刻度處，其他試劑加入順序、加入量以及使用波長等條件均與2.4.1國標法相同[6]。

當標準系列溶液中亞硝酸鹽氮的含量為0～30.00 μg時，標準曲線未出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，符合朗伯-比爾定律；當標準系列溶液中亞硝酸鹽氮的含量超過30.00 μg時，標準曲線開始出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準曲線的制作

橫坐標為標準系列溶液中亞硝酸鹽氮的質(zhì)量（μg），縱坐標為相對應的吸光度值，繪制標準曲線。國標法的線性方程為y=0.071 6x-0.000 5，相關系數(shù)R2=0.999 3，線性關系良好；改進法的線性方程為y=0.068 2x+0.005 2，相關系數(shù)R2=0.999 9，線性關系良好，滿足使用要求。

2.2 準確度和精密度的測定

將亞硝酸鹽氮標準溶液配制成不同濃度，用國標法和改進法分別重復測量7次，比較所測得結(jié)果的準確度和精密度。由表1可知，國標法測定的準確度為-0.14%～8.74%，精密度為1.98%～6.27%；改進法測定的準確度為0.88%～3.17%，精密度為0.31%～2.06%。結(jié)果表明，國標法和改進法的準確度、精密度均符合要求。

表1 準確度和精密度的測定

2.3 回收率的測定

隨機選取一份實驗用樣品，用國標法和改進法分別重復實驗，測得該樣品中亞硝酸鹽氮的質(zhì)量均為未檢出，數(shù)值視為0 μg。取該實驗用樣品，分別加入3個不同亞硝酸鹽氮含量的標準溶液進行加標回收實驗，國標法和改進法對每個加標實驗重復測量7次，分別計算回收率和相對標準偏差。由表2可知，國標法測定的回收率為98.5%～118.7%，相對標準偏差為2.35%～6.62%；改進法測定的回收率為95.0%～102.3%，相對標準偏差為0.31%～2.92%。結(jié)果表明，國標法和改進法的加標回收率均符合要求，改進法的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好。

表2 回收率的測定

2.4 國標法和改進法的顯著性檢驗

用國標法和改進法分別對某實驗樣品的亞硝酸鹽氮含量進行檢測，所測得的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計軟件SPSS 21.0進行顯著性檢驗，結(jié)果顯示，國標法與改進法的P值為0.441＞0.05。結(jié)果表明，國標法和改進法所測得數(shù)據(jù)無顯著性差異。

3 結(jié)論

本文通過提高標準溶液濃度的方法將《生活飲用水標準檢驗方法 無機非金屬指標》（GB/T 5750.5—2006）中分光光度法測定生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量使用的標準曲線范圍擴大，以提高工作效率、擴大適用范圍。實驗數(shù)據(jù)表明，國標法與改進法之間沒有顯著性差異，且改進法的準確度、精密度和加標回收率均符合要求。因此，建議將改進法在實驗室中推廣應用。