褚慧珍,唐光传
(宁波华清环保技术有限公司检测中心,浙江 宁波 315202)
总氮是衡量水质的重要指标之一。准确测定工业废水中的总氮含量,为废水处理工艺提供准确的导向,也为废水处理是否达标提供排放依据。目前,总氮的测定方法采用的是HJ 636-2012《总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》。对工业废水中氨氮和总氮含量同时测定时,时常会出现测出的氨氮含量大于总氮含量的所谓“倒置”现象,有时“倒置”的数值还比较大。从理论上说这是不应有的,最起码氨氮和总氮的数值应是相同的。
经试验总结分析,产生“倒置”的因素有多种,但产生“倒置”的主要因素是在样品的消解控制上。消解液的纯度、消解的时间控制、消解过程中的密闭性等,都会产生“倒置”的结果。
按HJ 636-2012《总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》标准测定总氮,要求把样品和消解液注入具塞玻璃比色管中,塞紧盖子,用纱布和棉线扎紧盖子,放入高压蒸汽灭菌器内消解。自然冷却后,拿出比色管并进行下一步的测定操作。
未放入高压蒸汽灭菌器前,用纱布和棉线扎紧盖子的目的,是为了保证密封状态下消解。但在实际工作中,很多时候看似扎紧了的盖子实际是松动的,加上玻璃比色管的外壁有滑性,用棉线很难扎牢。当加热消解时,锅内温度升高,玻璃比色管内压力增加,此时的盖子很有可能被弹出,因在不透明的高压蒸汽灭菌器内,无法被发现,所以此时的消解是在不完全密封的状态下进行,消解程度打了折扣。到消解结束,自然冷却后,比色管因有纱布裹着,盖子又自然滑回比色管管口,拿出来看到的塞子并未打开。消解不够,测定的含量就偏低,这是造成测定误差最直接最主要原因。
本文提出采用密闭消解管在消解仪上进行消解,紫外分光光度法测定,解决了“倒置”现象,测定正确率提高,操作也比较安全可靠,同时省去了高压蒸汽灭菌器的定期检定。
螺纹盖密闭消解管 Ø16×120 mm;消解仪HACH DR200;移液枪 5 mL;紫外分光光度计:具有 10 mm石英比色皿。检测波长220 nm、275 nm。
碱性过硫酸钾溶液:称取40.0 g过硫酸钾溶于 600 mL水中,称取 15.0 g氢氧化钠溶于300 mL水中。待氢氧化钠溶液温度冷却至室温后,混合两种溶液定容至 1000 mL,存放于聚乙烯瓶中。
盐酸溶液:1+9。
采用按HJ 636-2012《总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》方法制备好的校准曲线。
(1)开启消解仪,预热到设定的122℃±2℃,保持恒温。
(2)将试样进行适当的稀释后,准确吸取4.00 mL试样置于消解管中,加入2 mL碱性过硫酸钾溶液,拧紧盖子,摇匀,置于已恒温的消解器孔内定时消解30 min。同时用无氨纯净水作空白试验。取出冷却至室温。
(3)分别加(1+9)盐酸 0.4 mL,用无氨水稀释至10 mL标线,混匀。
(4)将空白试样倒入10 mm石英比色皿中,用无毛纸擦拭干净比色皿外壁,放入分光光度计比色槽内确定“0”点。
(5)将试样倒入10 mm石英比色皿中,用无毛纸擦拭干净比色皿外壁,放入分光光度计比色槽内,直接读取数值(mg/L)。
(1)方法的精密度试验
对一含有总氮的化工废水试样,连续测定六次,测得数据见表1。
表1 方法的精密度试验数据
从表1数据分析,改为密闭消解法对试样进行消解,测定的数据精密度符合检验质量控制要求。
(2)方法回收率试验
分别准确配制含总氮12.52 mg/L、25.05 mg/L、50.10 mg/L、75.15 mg/L和 100.20 mg/L的标准样品,按测定方法分别置于消解管内进行消解和测定,测得数据见表2。
表2 方法的回收率试验数据
从表2的数据分析,测定的回收率的范围为91.9%~101.3%,平均回收率为98.1%。本方法的回收率也符合检验质量的要求。
(3)本方法中,测定部分还是按照HJ 636-2012《总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》标准方法,仅是对消解方法进行了改变,因此校正曲线不必重新制作,测定结果若符合要求,那么也可以说明消解方法是可行的,大量的比对数据也证明了这点。
(4)目前使用的是16 mm外径的消解管和消解仪,样品量和试剂量减少,虽然起到了节约试剂作用,减少了二次污染,但对样品和试剂的加入量的控制提出了较高的要求。应精心操作、精细控制,减少由此造成的误差。包括空白试验应精确掌握。
(5)密闭管的使用对消解程度提供了保障,使用该方法消解后,“倒置”现象基本消失。但消解密封管使用时间久了,螺纹管盖会变形漏气,出现密封性不好,应及时调换。
(6)应注意消解液的质量:包括所用的试剂质量、制备的时效性。对进口的过硫酸钾使用也应有所注意。
经三年时间对化工综合废水的实际测定,密闭消解管法测定化工综合废水中的总氮含量是可行的,测定准确率提高,工作的安全性也提高,符合环境保护的检测要求。
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