曾海燕,危建新,2,王文明
(1.湖南先导洋湖再生水有限公司,长沙 410006;2.长沙先导洋湖建设投资有限公司,长沙 410006)
总氮是衡量水质好坏的重要指标之一,现行的《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾紫外分光光度法 (HJ636-2012)》是总氮测定的主要分析方法,该方法对实验的实验用水、试剂纯度、环境等有严格要求,同时提出了质量控制和质量保证,一般认为实验达到了质量控制和质量保证的要求,实验结果是可控的。本文通过用RO纯水与超纯水分别作为实验用水,进行总氮测定对比实验 (实验中所有试剂配制及参比溶液均分别用所需对比的纯水),对实验用水对总氮检测的影响因素进行分析探讨。
紫外分光光度计 (北京普析T6新世纪);压力蒸汽灭菌锅 (上海博迅YXQ-2S-30SII);超纯水机 (上海和泰center90);实验用水:超纯水机制备的RO纯水,超纯水,水源为城市自来水;25mL(磨口)具塞比色管 (天津天玻);
过硫酸钾、氢氧化钠 (分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司);盐酸 (优级纯,上海国药集团化学试剂有限公司);硝酸钾 (优级纯,天津光复科技有限公司);标样 (环境保护部标准样品研究所,TN203231)。
碱性过硫酸钾溶液、硝酸钾标准贮备液、硝酸钾标准使用液:溶液配制与国标法 (HJ636-2012)同。待测水样采自湖南先导洋湖再生水有限公司MSBR出水。
设计5个对比实验,以这些结果为依据进行分析探讨:分别作RO纯水与超纯水实验用水的标准曲线;分别测定RO纯水与超纯水实验用水的空白;用RO纯水与超纯水作实验用水分别测定标准样品及水样;以超纯水为实验用水,RO纯水为水样进行测定。
取用浓度为 0.00mg/L,0.20mg/L,0.40mg/L,1.20mg/L,2.00mg/L,2.80mg/L。3.20mg/L 硝酸钾标准使用液作标准曲线[1,2]。
RO实验用水作标准曲线方程为:y=0.2435x+0.0045,r=0.9997
超纯水作标准曲线方程为:y=0.2406x+0.0005,r=0.9999
两条曲线r均≤0.999,截距a与0作t检验,当取95%置信水平检验均无显著性差异,且两条曲线基本重合[1,3],如下图所示。
图 不同实验用水标准曲线图Fig.Standard curves of different experimental water
用RO纯水和超纯水分别作实验用水,同时进行空白测定,测定空白吸光度 (A220-2A275)。
表1 不同实验用水空白吸光度对比Tab.1 Absorbance of different experimental water
从表1中可以看出用两种纯水分别作实验用水,空白值都符合HJ636-2012空白值≤0.030的要求且受控,均可认为是无氨水。
用两种水别作实验用水同时进行标准样品测定。
表2 不同实验用水标准样品测定对比Tab.2 Results of determining standard samples of different experimental water
从表2中可以看出用两种纯水分别作实验用水,标准样品的测定均在不确定度范围,且精密度符合质控要求,但RO纯水标样测定值略低于超纯水标样测定值。
以湖南先导洋湖再生水MSBR出水为待测水样,分别用两种实验用水进行测定。
表3 总氮相同水样不同实验用水对比Tab.3 Difference between RO pure water and ultrapure water by detecting the same sample
从表3中可以看出用两种纯水分别作实验用水,水样测定值不同,且RO纯水测定值低于超纯水测定值。
以超纯水为实验用水,RO纯水为水样进行测定。
表4 RO纯水总氮测定Tab.4 The concentration of TN in RO pure water
从表4中可以看出RO纯水含有一定浓度TN,RO纯水总氮测定平均值1.66mg/L与相2.4实验中不同实验用水相同水样测定值平均值差值1.7mg/L 相符。
在A220时只有硝酸根离子和有机物有吸收,有机物的干扰已在A275时去除,因此实验测得总氮为硝酸根离子[2]。实验用水中若含有其他含氮化合物,空白实验用水中的其他含氮化合物在消解时全转化为硝酸盐,在A220时会有吸光度,而参比溶液实验用水未消解,其中的其他含氮化合物在A220时不会产生吸光度,从而使空白值≧0.030,2.2空白对比实验显示两种实验用水空白值均≤0.030,可见两种实验用水中基本不含有其他含氮化合物。而2.5两种纯水对比实验显示相对于超纯水,RO纯水中含有一定浓度总氮,可见RO纯水中含有一定浓度的硝酸根离子。若是硝酸根离子,无需消解即在A220时可以产生吸光度,且在参比溶液和空白溶液及标准溶液 (因为实验用水相同)中含量相同,其值在参比溶液调零时被扣除,从而对同一实验用水的标准曲线、空白值和标准样品测定无影响。一旦试样溶剂不为参比溶液实验用水时,实验用水中的硝酸盐在参比溶液调零时被忽略,使得实际是有一定硝酸根离子浓度的参比溶液变为零浓度点,从而使实验结果偏低。
RO纯水相对于超纯水具有一定浓度的硝酸根离子。总氮测定中,不能只以标准曲线、空白值和标准样品测定值作为受控标准,要特别注意实验用水硝酸根离子的影响,否则会出现标准曲线、空白与标准样品受控,而实际样品检测结果偏低现象。
[1] 齐文启,孙宗光,黄业茹,等.水和废水监测分析方法(第四版)(M).北京:中国环境科学出版社,2002.255-256.
[2] HJ 636-2012,水质总氮的测定,碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法[S].
[3] HJT91-2002,地表水和污水监测技术规范[S].