陳 萍（江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,南京 210036）

水質(zhì)總氮實(shí)際測(cè)定中影響因素的分析

陳 萍
（江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,南京 210036）

總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，特別是湖泊、水庫(kù)監(jiān)測(cè)時(shí)，在用堿性過(guò)流酸鉀紫外分光光度法時(shí)，空白校正吸光度不容易控制，主要是考慮試驗(yàn)用水、過(guò)流酸鉀的選擇、配制以及比色時(shí)間等等，筆者以下將在實(shí)際工作中所取得的經(jīng)驗(yàn)和所要的注意的細(xì)節(jié)詳細(xì)介紹。

總氮;堿性過(guò)流酸鉀;影響因素分析

大量生活污水、農(nóng)田排水或含氮工業(yè)廢水排入水體，使水中有機(jī)氮和各種無(wú)機(jī)氮化物含量增加。湖泊、水庫(kù)中含有超標(biāo)的氮、磷類物質(zhì)時(shí)，造成浮游植物繁殖旺盛，出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。為了保護(hù)水資源，控制水體的富營(yíng)養(yǎng)化，我國(guó)已經(jīng)將總氮含量列為正式的環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，制訂了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污水排放標(biāo)準(zhǔn)，總氮已經(jīng)成為評(píng)價(jià)水質(zhì)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)之一。

總氮是指在規(guī)定的條件下，能測(cè)定的樣品中溶解態(tài)氮及懸浮物中氮的總和，包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無(wú)機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨及大部分有機(jī)含氮化合物中的氮。

總氮測(cè)定的方法通常采用的是過(guò)流酸鉀氧化，使有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}后，再以紫外分光光度法進(jìn)行測(cè)定（HJ 636-2012）。該方法的原理為120～124℃下，堿性過(guò)流酸鉀溶液使樣品中含氮化合物的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，采用紫外分光光度法于波長(zhǎng)220nm 和275nm處，分別測(cè)定吸光度A220和A275，按式（1）計(jì)算校正吸光度A，總氮（以N計(jì)）含量與校正吸光度A成正比。

A=A220-2A275（1）

現(xiàn)在總氮測(cè)定采用的堿性過(guò)流酸鉀紫外分光光度法（HJ 636-2012），由于受某些因素的影響，導(dǎo)致在實(shí)際工作中對(duì)測(cè)定結(jié)果的精密度及準(zhǔn)確性有一定的差異性。筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和他人的經(jīng)驗(yàn)，分析有以如下幾點(diǎn)影響測(cè)定結(jié)果的因素：

1 實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)嚴(yán)格控制和保證

國(guó)標(biāo)要求試驗(yàn)用水為無(wú)氨水。無(wú)氨水的制備比較繁瑣麻煩，其實(shí)在我們總氮實(shí)際分析工作中，大可不必平這么麻煩的去制備無(wú)氨水?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室所用的超純水器所純化出的一級(jí)水完全可以滿足我們的實(shí)驗(yàn)用水要求。但要求特別注意的一點(diǎn)是，超純水器所純化出的純水在貯存期間，易受到容器可溶成分、空氣中二氧化碳等雜質(zhì)的污染。因此不可貯存，應(yīng)在使用前制備，總氮試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用新鮮的現(xiàn)制備出的一級(jí)純水。

2 實(shí)驗(yàn)中所用的玻璃器皿和比色管的要求

實(shí)驗(yàn)所用的器皿和高壓蒸汽滅菌鍋等均應(yīng)無(wú)氮污染。所有用于實(shí)驗(yàn)中的玻璃器皿均要用用鹽酸溶液（1+9）或硫酸溶液（1+35）浸泡，用自來(lái)水沖洗后再用無(wú)氨水沖洗數(shù)次，洗凈后立即使用。在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí)，應(yīng)定期由專業(yè)機(jī)構(gòu)來(lái)檢定壓力表，并檢查橡膠密封圈密封情況，避免因漏氣而減壓。

比色管應(yīng)該選擇具有空心塞子的，要求密合性良好。因?yàn)闇夭钭兓容^大，由于熱脹冷縮的作用，空心塞的比色管在高壓蒸汽滅菌鍋消解冷卻后比較容易拔出。但是要注意的是空心塞在高壓的作用下比較容易損塊，所以在拔出時(shí)要注意不要?jiǎng)澠剖帧?/p>

3 比色管放置時(shí)間對(duì)空白吸光度的影響

在實(shí)際工作中，筆者發(fā)現(xiàn)總氮分析所用的比色管在放置兩個(gè)星期后，所做出來(lái)的空白吸光度值就會(huì)偏高，用過(guò)硫酸鉀再重新消解一遍后吸光度值立即會(huì)降低。結(jié)果見表一：

表1

4 過(guò)流酸鉀的影響

（1）堿性過(guò)硫酸鉀的配制過(guò)程十分重要，掌握不好，會(huì)影響消解效果，對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的偏差。在國(guó)標(biāo)中關(guān)于堿性過(guò)硫酸鉀的配制，只是說(shuō)將過(guò)硫酸鉀和氫氧化鈉溶于水中，并未說(shuō)明是分開溶解后混合還是兩種試劑可以稱量在一個(gè)燒杯里溶解。實(shí)際上，在配制過(guò)流酸鉀溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的過(guò)硫酸鉀的溶解速度非常慢，若要加快溶解，絕對(duì)不能盲目的放在電爐上加熱，即使要加熱，也最好是采用水浴加熱法，且水浴溫度一定要設(shè)置低于60℃，否則將會(huì)使過(guò)硫酸鉀分解失效。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)配制該溶液時(shí)，可分別稱取過(guò)硫酸鉀和氫氧化鈉，兩者分開配制，再混合定容，或者先配制氫氧化鈉溶液，待其溫度降到室溫后再加入過(guò)硫酸鉀溶解。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，過(guò)流酸鉀和氫氧化納兩種試劑混合溶解或分別單獨(dú)溶解對(duì)標(biāo)樣總氮203228 （3.60±023mg/L）結(jié)果沒(méi)有什么太大的差異。但是要重點(diǎn)注意的是若二者在一只燒杯中溶于水，應(yīng)緩慢加水，同時(shí)攪拌，防止氫氧化鈉放熱使溶液溫度過(guò)高引起局部過(guò)硫酸鉀失效。結(jié)果見表二：

表2

（2）不同廠家、批次所生產(chǎn)的過(guò)流酸鉀，得到的空白校準(zhǔn)吸光度值相差較大，而且將會(huì)直接影響總氮的測(cè)定結(jié)果。因此在實(shí)際工作中對(duì)于每批次的新的過(guò)流酸鉀都要做下空白試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否符合要求。對(duì)于不符合要求的過(guò)流酸鉀應(yīng)做提純處理或者選擇另外廠家生產(chǎn)的。筆者選擇了三種不同廠家的過(guò)流酸鉀做了試驗(yàn)比較，結(jié)果見表三。

表3

（3）過(guò)流酸鉀貯存溫度及時(shí)間的比較。因?yàn)樵趪?guó)標(biāo)中對(duì)配制好的過(guò)流酸鉀溶液的貯存溫度未做規(guī)定，對(duì)貯存溫度及時(shí)間做了試驗(yàn)比較，結(jié)果表明配制好的過(guò)流酸鉀在一周內(nèi)不論是在常溫下或者在冰箱中保存，對(duì)空白校正吸光度值和測(cè)定結(jié)果都無(wú)太大的影響，所以我們?cè)趯?shí)際工作中，只要每個(gè)星期配制好一瓶過(guò)流酸鉀基本上都能滿足當(dāng)周的分析任務(wù)，試驗(yàn)結(jié)果見表四和表五：

表4

表5

5 消解后的樣品加入鹽酸溶液后比色時(shí)間的確定

在HJ 636-2012國(guó)標(biāo)中并未規(guī)定加入鹽酸后比色的時(shí)間，這就使剛剛接觸總氮分析的實(shí)驗(yàn)人員認(rèn)為只要加入鹽酸溶液后可以立即比色，結(jié)果會(huì)造成總氮測(cè)定結(jié)果偏低。從下表中可以看出放置10min就比色的標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度值根本不在范圍內(nèi)，放置30min、1小時(shí)、2小時(shí)后比色的結(jié)果無(wú)太大差異，因此我們加入鹽酸后只要放置30min就可以比色了，具體見表六：

表6

綜上所述，我們?cè)谟脡A性過(guò)流酸鉀消解紫外分光光度法HJ636-2012進(jìn)行水質(zhì)總氮的測(cè)定時(shí)，注意以上的細(xì)節(jié)，并選擇好符合國(guó)標(biāo)要求的空白試驗(yàn)的校正吸光度A應(yīng)小于0.030的過(guò)流酸鉀。這樣就會(huì)提高我們實(shí)際分析工作中對(duì)總氮測(cè)定的精密度及準(zhǔn)確度。

[1]水質(zhì),總氮的測(cè)定堿性過(guò)流酸鉀消解紫外分光光法HJ636-2012．

[2]水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

陳萍（1977-）,女,江蘇南京人,本科,助理工程師,研究方向：無(wú)機(jī)分析。