水中总氮测定的分析

孙勋波

摘 要：水中总氮的测定目前多数实验室采用的均是碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012）。该方法较其他方法具有步骤少、成本低、所用仪器操作简单等优点，但在测定过程中常出现空白值偏高甚至造成无法检测等问题，导致检测结果错误的现象。为了保证总氮分析测定的精密度和准确度， 本文从实验用水、试剂、器皿、操作规程等方面进行分析，提出控制措施及注意事项， 以达到环境监测的要求。

关键词：碱性过硫酸钾氧化；总氮；紫外分光光度法；影响因素

水中总氮包括所有含氮化合物，即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和。一般情况下，天然水体中的总氮含量不高。但随着社会的不断发展，水中总氮的含量在日益提升，造成水体富营养化日益加重，总氮是反映水质好坏的重要指标之一，因此，准确测定显得尤其重要。目前水体中总氮的测定多采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012），但此方法干扰因素较多，在实际检测中，经常遇到空白值偏高，同一样品总氮测定值波动较大的现象。针对此种情况，通过实验及数据比对，对实验用水、试剂、器皿、操作规程等影响总氮测定的因素进行分析。

1 方法原理

在60℃以上的水溶液中，硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中电离产生氢离子，在氢氧化钠的碱性介质中可促成分解完全。分解出的原子态氧在120～124℃的条件下，不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐，同时可将水样中大部分有机氮化合物氧化转为硝酸盐。用紫外分光光度法分别于220nm和275nm处测定其吸光度，按校正吸光度值A（A=A220-2A275）查标准曲线计算总氮（以NO3-N计）的含量。

2 材料与方法

2.1 仪器及试剂

仪器：上海天美公司UV2600紫外可见分光光度计；压力蒸汽消毒器；电子天平；25mL具塞玻璃磨口比色管；纯水机。

试剂：碱性过硫酸钾溶液；（1+9）盐酸；KNO3标准贮备液（1000ug/ml）；KNO3标准使用液（10 ug/ml） ；

2.2 实验方法

实验方法：《碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ636-2012）

3 实验条件分析

1）无氨水的选用。应测量所使用的无氨水的电阻率，电阻值应大于18 MΩ，从而满足空白值A空白<0.030的要求。

2）过硫酸钾的选用。过硫酸钾的纯度是实验成功的决定因素，要格外注意过硫酸钾的选用。过硫酸钾纯度不够会出现空白值偏高，标准溶液浓度相对应的吸光度值没有对应关系，吸光度值不变化或变化不大的现象。标准规定了过硫酸钾含氮量应小于0.0005%，可依据规范性附录中给出了总氮分析中过硫酸钾的含氮量测定方法测定其含氮量。建议优先选用优级纯的过硫酸钾，以降低失败率。

3）氢氧化钠和盐酸的选用。纯度为分析纯的基本可满足实验的要求。但应注意的是，由于氢氧化钠溶于水会放热，造成水温升高，而过硫酸钾在60℃以上时会变性，所以在配置碱性过硫酸钾的时候，建议将过硫酸钾和氢氧化钠分开配置，等氢氧化钠完全溶解温度降下来之后再混合定容。

4）比色管的选用。应选用同一批次的比色管，以免造成数据偏差；避免比色管存放在有氨污染的环境里，以防止空白值偏高。

5）实验环境的选用。避免项目的交叉污染，总氮分析实验不能与有氨水、硝酸以及其他氨盐类试剂的分析项目在同一实验室内进行，否则会使总氮的空白值大幅增加。

6）比色皿的选用。 由于测总氮所需波长为220nm、275nm，为紫外波长区域，需使用石英比色皿。仪器为紫外可见分光光度计，会用到玻璃比色皿，一定要将玻璃比色皿和石英比色皿分开，避免混淆。要保持石英比色皿干净，可用无水乙醇清洗。

7）消解时间的选择。 国标上对消解时间的要求是30分钟，但在实际操作中，如果水样多的话，会出现吸光度值为1以上甚至为3，这样的结果为错误的，所以，建议如果水样多的话，可以适当延长消解时间，可以到40分钟，这样可以让其完全反应。

4 实验与质控

4.1 标准曲线的绘制

标准曲线数据如表1所示

4.2 质量控制

为保证每批样品测定结果的准确性和精密性， 新标准提出了详细的质量保证和质量控制条款， 包括空白试验、平行双样、校准曲线校核和加标回收实验， 在测定样品的过程中应该严格执行。

参考文献

[1]王栋春， 蒋凤华. 过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测水中总氮空白用水的选择[J]. 黑龙江环境通报，2003，27（1）：80-81.

[2]丁志斌， 余占环， 程婷婷等. 紫外分光光度法测定水中总氮的实验条件研究[J]. 净水技术，2008（1）：65-68.

[3]孫健， 雷艳秋， 甄宏. 过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定水中总氮的最佳条件[J].北方环境，2002.2：73-74.

[4]朱智，刘新民. 过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定总氮方法的改进[J].环境科学与管理，2006.31（7）：135-137.

[5]俞玉忠，倪明敏，刘中敏. 消化时间对总氮测定结果的影响[J].海峡药学，2004，16（3）：79-80.

[6]吴志旭，陈林茜.水中总氮测定有关问题的探讨[J].化学分析计量，2006，15（1）：57-58.