陳菲

摘要：主要針對(duì)某廠采用紫外分光光度法測(cè)定總氮時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性差，影響測(cè)量結(jié)果，分析影響標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)的影響因素，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果顯示：不同廠家的過(guò)硫酸鉀及無(wú)氨水的品質(zhì)對(duì)曲線校準(zhǔn)影響較大。

關(guān)鍵詞：總氮;紫外分光光度法;過(guò)硫酸鉀

前言

氮和磷元素對(duì)水中生物的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，總氮超標(biāo)排放，排入水體后會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，大量水葫蘆等生物繁殖，引起水體內(nèi)魚(yú)類等生物因缺氧窒息死亡，因此國(guó)家對(duì)排入水體的總氮含量有明確要求。隨著工業(yè)的發(fā)展，污水水質(zhì)指標(biāo)控制更為嚴(yán)格，而總氮的測(cè)定是重要項(xiàng)目之一。某廠測(cè)定總氮的方法為HJ 636水質(zhì)總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，在標(biāo)準(zhǔn)曲線的校準(zhǔn)過(guò)程中，曲線線性差，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響總氮數(shù)據(jù)的測(cè)定。

1試驗(yàn)方法

1.1試驗(yàn)原理

在60℃以上水溶液中，過(guò)硫酸鉀可分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，硫酸氫鉀在溶液中離解而產(chǎn)生氫離子，故在氫氧化鈉的堿性介質(zhì)中可促使分解過(guò)程于完全。

在120～124℃下，堿性過(guò)硫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，按公式計(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

1.2試驗(yàn)儀器

紫外分光光度計(jì)（哈希DR6000）、高壓滅菌鍋、25ml比色管。

1.3試驗(yàn)藥劑

過(guò)硫酸鉀（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、硝酸鉀（優(yōu)級(jí)純）、鹽酸（1+9）。

2標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)

分別量取 0.00、0.20、0.50、1.00、3.00 和 7.00ml 硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液于 25ml 具塞磨口玻璃比色管中，加水稀釋至 10.00ml，再加入 5.00ml 堿性過(guò)硫酸鉀溶液，塞緊管塞，用紗布和線繩扎緊管塞[1]。將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中，加熱至頂壓閥吹氣，關(guān)閥，繼續(xù)加熱至 120℃開(kāi)始計(jì)時(shí)，保持溫度在 120～124℃之間 30min。自然冷卻、開(kāi)閥放氣，取出比色管冷卻至室溫，按住管塞將比色管中顛倒混勻 2～3 次。向比色管中分別加入 1.0ml 鹽酸溶液，用水稀釋至 25ml 標(biāo)線，蓋塞混勻。使用 10mm 石英比色皿，在紫外分光光度計(jì)上，以水作參比，分別于波長(zhǎng) 220nm 和 275nm 處測(cè)定吸光度。吸光度如下表1所示，標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示：

3原因排查

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為0.9791，相關(guān)系數(shù)未能達(dá)到0.999以上，表計(jì)校準(zhǔn)失敗。從吸光度測(cè)定結(jié)果分析，標(biāo)液體積為0ml時(shí)，總氮含量為0ug，吸光度為1.975，吸光度明顯異常，說(shuō)明空白吸光度偏高，從而分析由于試劑誤差導(dǎo)致，進(jìn)而對(duì)試驗(yàn)所用藥劑及無(wú)氨水進(jìn)行排查。

3.1無(wú)氨水

現(xiàn)場(chǎng)無(wú)氨水使用蒸餾水通過(guò)陽(yáng)離子交換柱后的無(wú)離子水，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2氫氧化鈉

125ml 消解瓶中加入 25.0ml 氫氧化鈉測(cè)試溶液ρ（NaOH）=100g/L和40ml水作為樣品溶液;在 125ml 消解瓶中加入 25.0ml 氫氧化鈉測(cè)試溶液ρ（NaOH）=100g/L、30.0ml 水和 10.00ml 氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（1mg/l）作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，在 125ml 消解瓶中加入 5.0ml 氫氧化鈉測(cè)試溶液（ρNaOH=100g/L）和 60.0ml 水作為空白溶液。在裝有樣品溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液和空白溶液的消解瓶中各加入 10.0ml 過(guò)硫酸鉀溶液ρ（K2S2O8）=30g/L ，加塞后用紗布和線繩扎緊，使用氫氧化鈉含氮量測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定[1]，以空白溶液為參比，測(cè)定樣品吸光度0.0032，標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度為0.0074，0.0032≤（0.0074-0.0032），說(shuō)明氫氧化鈉中含氮量小于0.0005%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3過(guò)硫酸鉀

在 125ml 消解瓶中加入 50.0ml 過(guò)硫酸鉀測(cè)試溶液ρ（K2S2O8）=46g/L和 20.0ml 水作為樣品溶液。在 125ml 消解瓶中加入 50.0ml 過(guò)硫酸鉀測(cè)試溶液（ρ（K2S2O8）=46g/L ）、10.0ml 水和 10.00ml 氮標(biāo)準(zhǔn)溶液（1mg/l）作為標(biāo)準(zhǔn)溶液。在125ml 消解瓶中加入 6.5ml 過(guò)硫酸鉀測(cè)試溶液（ρ（K2S2O8）=46g/L）和 63.5ml 水作為空白試樣。在裝有樣品溶液、標(biāo)準(zhǔn)溶液和空白溶液的消解瓶中各加10.0ml 氫氧化鈉溶液（ρNaOH=100g/L），加塞后用紗布和線繩扎緊，用過(guò)硫酸鉀含氮量測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定[1]，以空白溶液為參比，測(cè)定樣品吸光度為0.9807，標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度1.945，0.9807≥（1.945-0.9807），說(shuō)明過(guò)硫酸鉀中含氮量大于0.0005%，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4更換過(guò)硫酸鉀

將過(guò)硫酸鉀廠家更換為進(jìn)口優(yōu)級(jí)純?cè)噭┖螅凑涨€校準(zhǔn)方法，吸光度如下表2所示，標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖二所示：

圖中顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)為0.9993，線性關(guān)系成立。

4 結(jié)論

總氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的校準(zhǔn)與校準(zhǔn)過(guò)程中的試劑有很密切的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明實(shí)驗(yàn)中所使用的純凈水和過(guò)硫酸鉀的純度對(duì)空白吸光度有很大的影響，建議測(cè)定總氮時(shí)使用GR級(jí)過(guò)硫酸鉀或進(jìn)口過(guò)硫酸鉀，同時(shí)曲線校準(zhǔn)存在線性差的情況時(shí)，應(yīng)首先從化驗(yàn)方法及化驗(yàn)試劑進(jìn)行排查，以確?？偟獪y(cè)定的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]水質(zhì) 總氮的測(cè)定堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法HJ 636-2012