黃佑坤

[摘 要]堿性過硫酸鉀——紫外分光光度法測定水體中總氮，測定過程空白吸光度值容易太高，標(biāo)準(zhǔn)曲線無法滿足要求，直接影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確度？當(dāng)檢測樣品中含較多懸浮物時，檢測結(jié)果嚴(yán)重偏低？通過多種因素分析和實(shí)驗(yàn)對比，提出了改進(jìn)措施，使檢測結(jié)果更準(zhǔn)確？

[關(guān)鍵詞]總氮 空白值 懸浮物 堿性過硫酸鉀 紫外分光光度法

中圖分類號：TS615 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）30-0126-02

總氮是指水體中所有含氮化合物中的氮含量，是反映水體所受污染程度和富營養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)之一，水體中含氮量的增加將導(dǎo)致水體質(zhì)量下降，使其中的浮游生物和藻類大量繁殖而消耗水中的溶解氧，從而加速湖池水體的富營養(yǎng)化和水體質(zhì)量惡化，而污水廠的出水最終都將排入湖。河，因此準(zhǔn)確測定廢水中總氮量十分重要。水體中的總氮檢測方法包括紫外分光光度法。氣相分子吸收光譜法。離子色譜法。微波消解—電極法。高溫氧化—化學(xué)光法。光催化氧化—分光光度法等。在實(shí)際測定過程中受試劑質(zhì)量。器皿。消解時間。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等因素的影響，空白值太高（文獻(xiàn)中規(guī)定空白吸光度值應(yīng)低于0.03），標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r達(dá)不到0.999以上要求，長期困擾著水質(zhì)分析工作者。而且廢水中含有懸浮物比較多，直接影響測定結(jié)果準(zhǔn)確度。下面通過一系列的對比實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)地檢查可能對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，使檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確。符合要求。

1、紫外分光光度法方法原理。主要儀器和試劑

在60℃以上的水溶液中，過硫酸鉀分解，生成氫離子和氧。加入氫氧化鈉用以中和氫離子，使過硫酸鉀分解完全。在120-124℃的堿性介質(zhì)條件下，用過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氮氧化為硝酸鹽，同時將水樣中大部分有機(jī)氮化合物氧化為硝酸鹽。而后，用紫外分光光度法分別與波長220nm與275nm處測定其吸光度，按A=A220-2A275計算硝酸鹽氮的吸光度值，從而計算總氮的含量。

（1）UV2400紫外/可見分光光度計，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

（2）手提式壓力蒸氣消毒器，北京市永光明醫(yī)療儀器廠。

（3）Rios5-Milli-Q純水儀。

（4）TD4-2離心機(jī)。

（5）25ml具塞玻璃磨口比色管。

（6）10mm石英比色皿。

（7）（1+9）鹽酸。

（8）堿性過硫酸鉀溶液。分別稱取40g過硫酸鉀（K2S2O8）和15g氫氧化鈉（NaOH）置兩燒杯中，溶于水，待NaOH溶液冷卻至室溫，將兩容液混合定容至1000mL，溶液存放在聚乙烯瓶內(nèi)。

2、結(jié)果與討論

2.1 堿性過硫酸鉀的影響

2.1.1 區(qū)分試劑與儀器問題

樣品分析時，出現(xiàn)吸光度>1的不正?，F(xiàn)象，我們是這樣排除儀器故障的，用硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，不加任何試劑，直接在220nm和275nm處測定吸光度，能繪制出標(biāo)準(zhǔn)線，則排除儀器問題，必定是試劑出了問題，必須更換試劑。

2.1.2 過硫酸鉀試劑本身的影響

過硫酸鉀試劑本身在測試波段區(qū)有強(qiáng)吸收值，且與濃度成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9999。文獻(xiàn)[3]較早就提出了較高濃度的過硫酸鉀在220nm處有吸收，文獻(xiàn)[4][5]又提出在275nm處也有較大吸光度，按文獻(xiàn)[1][2]所配的過硫酸鉀在顯色時的最高濃度也只有8（g/L），所以沒有必要對過硫酸鉀濃度高于8（g/L）的進(jìn)行研究，而且過硫酸鉀在高于60℃以上就開始分解，在120℃～124℃高壓30min以上這種情況下可分解完全，因此沒有必要對太高濃度的過硫酸鉀進(jìn)行研究，現(xiàn)只對2.0（g/L）以下的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1。

結(jié)果表明，過硫酸鉀在220nm有強(qiáng)吸收，在275nm吸收雖然比較少，但隨著濃度的增加而增加，而且在220nm吸光度值與濃度的相關(guān)系數(shù)為R=0.9999，補(bǔ)償后A（A220nm-2A275nm）值與濃度的相關(guān)系數(shù)為R=0.9999，如果過硫酸鉀分解不完全，無論對空白還是對樣品的分析結(jié)果影響都很大。

2.2 降低空白值，

2.2.1 堿性過硫酸鉀存放時間對空白的影響

堿性過硫酸鉀的存放有的認(rèn)為不要超過一周，有的認(rèn)為1個月內(nèi)都可以用，有的認(rèn)為最好3天使用，有必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在配制的當(dāng)天開始每隔一天做三個空白取均值，做到第31天，結(jié)果如表2

結(jié)果表明，堿性過硫酸鉀配制好后在11天內(nèi)，空白值都可以達(dá)到要求，11天后空白值就會超過0.03，文獻(xiàn)[1]中規(guī)定7天內(nèi)使用，可以延長到11天以內(nèi)，一定程度上減少配試劑的工作量。同時做了環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品1.97±0.014（mg/L）標(biāo)準(zhǔn)溶液，11天內(nèi)，6次檢測結(jié)果都會滿足要求。

2.3 消解。懸浮物的影響

消解：冬季氣壓低，消解時間需要適當(dāng)延長5-10min。當(dāng)需要人工冷卻時，也必須延長消解時間（熱水蒸汽中加熱大于0.5h），才能使消解完全。

國標(biāo)中明確規(guī)定，在測定懸浮物較多的水樣時，要求取氧化后的上清液進(jìn)行紫外分析，筆者認(rèn)為有必要進(jìn)行離心，獲得上清液。為此，進(jìn)行了離心對比實(shí)驗(yàn)，離心后的上清液進(jìn)行測定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)樣品本來就不含懸浮物，所以結(jié)果一致，但污水廠進(jìn)水中懸浮物含量較高，高溫消解后比色管中有絮狀沉淀物產(chǎn)生，加入（1+9）鹽酸定容搖勻后，絮狀沉淀物便消失不見，其實(shí)仍有肉眼未能發(fā)現(xiàn)的顆粒物存在，導(dǎo)致275nm的吸光值增大，使測定結(jié)果偏低。

綜上所述，過硫酸鉀在本法中的影響是很大的，盡量采購正規(guī)廠家的試劑，在購得試劑無法滿足實(shí)驗(yàn)需求時可用重結(jié)晶法，配制過程要避免使過硫酸鉀局部受熱分解，配好的試劑在滿足實(shí)驗(yàn)要求情況下不要頻繁配制。實(shí)驗(yàn)用水與高壓條件只要正確按照實(shí)驗(yàn)方法去做都能滿足分析要求，無需刻意追求。含有較多懸浮物的樣品建議采用離心后取上清液測試。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法第4版[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：254-257.

[2] GB11894-89，水質(zhì)總氮的測定：堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法[S].

[3] 胡雪峰.堿性過硫酸鉀氧化———紫外分光光度法測水體總氮[J].環(huán)境污染與防治，2002（01）：40-41.

[4] 彭鵬.堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測水樣中的總氮[J].污染防治技術(shù)，2008（02）：86-88.

[5] 任妍冰.堿性過硫酸鉀紫外光度法測定水中總氮的影響空白值的因素[J].江蘇環(huán)境科技，2008（S1）：48-50.