紫外分光光度法测定总氮标准曲线线性差的研究

陈菲

摘要：主要针对某厂采用紫外分光光度法测定总氮时，标准曲线线性差，影响测量结果，分析影响标准曲线校准的影响因素，现场试验结果显示：不同厂家的过硫酸钾及无氨水的品质对曲线校准影响较大。

关键词：总氮;紫外分光光度法;过硫酸钾

前言

氮和磷元素对水中生物的生长具有促进作用，总氮超标排放，排入水体后会导致水体富营养化，大量水葫芦等生物繁殖，引起水体内鱼类等生物因缺氧窒息死亡，因此国家对排入水体的总氮含量有明确要求。随着工业的发展，污水水质指标控制更为严格，而总氮的测定是重要项目之一。某厂测定总氮的方法为HJ 636水质总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，在标准曲线的校准过程中，曲线线性差，数据不稳定，严重影响总氮数据的测定。

1试验方法

1.1试验原理

在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程于完全。

在120～124℃下，碱性过硫酸钾溶液使样品中含氮化合物的氮转化为硝酸盐，采用紫外分光光度法于波长 220nm 和 275nm 处，分别测定吸光度 A220 和 A275，按公式计算校正吸光度 A，总氮（以 N 计）含量与校正吸光度 A 成正比。

A=A220-2A275

1.2试验仪器

紫外分光光度计（哈希DR6000）、高压灭菌锅、25ml比色管。

1.3试验药剂

过硫酸钾（分析纯）、氢氧化钠（分析纯）、硝酸钾（优级纯）、盐酸（1+9）。

2标准曲线校准

分别量取 0.00、0.20、0.50、1.00、3.00 和 7.00ml 硝酸钾标准液于 25ml 具塞磨口玻璃比色管中，加水稀释至 10.00ml，再加入 5.00ml 碱性过硫酸钾溶液，塞紧管塞，用纱布和线绳扎紧管塞[1]。将比色管置于高压蒸汽灭菌器中，加热至顶压阀吹气，关阀，继续加热至 120℃开始计时，保持温度在 120～124℃之间 30min。自然冷却、开阀放气，取出比色管冷却至室温，按住管塞将比色管中颠倒混匀 2～3 次。向比色管中分别加入 1.0ml 盐酸溶液，用水稀释至 25ml 标线，盖塞混匀。使用 10mm 石英比色皿，在紫外分光光度计上，以水作参比，分别于波长 220nm 和 275nm 处测定吸光度。吸光度如下表1所示，标准曲线如图1所示：

3原因排查

实验结果显示标准曲线的相关系数为0.9791，相关系数未能达到0.999以上，表计校准失败。从吸光度测定结果分析，标液体积为0ml时，总氮含量为0ug，吸光度为1.975，吸光度明显异常，说明空白吸光度偏高，从而分析由于试剂误差导致，进而对试验所用药剂及无氨水进行排查。

3.1无氨水

现场无氨水使用蒸馏水通过阳离子交换柱后的无离子水，符合国家标准要求。

3.2氢氧化钠

125ml 消解瓶中加入 25.0ml 氢氧化钠测试溶液ρ（NaOH）=100g/L和40ml水作为样品溶液;在 125ml 消解瓶中加入 25.0ml 氢氧化钠测试溶液ρ（NaOH）=100g/L、30.0ml 水和 10.00ml 氮标准溶液（1mg/l）作为标准溶液，在 125ml 消解瓶中加入 5.0ml 氢氧化钠测试溶液（ρNaOH=100g/L）和 60.0ml 水作为空白溶液。在装有样品溶液、标准溶液和空白溶液的消解瓶中各加入 10.0ml 过硫酸钾溶液ρ（K2S2O8）=30g/L ，加塞后用纱布和线绳扎紧，使用氢氧化钠含氮量测定方法进行测定[1]，以空白溶液为参比，测定样品吸光度0.0032，标准溶液的吸光度为0.0074，0.0032≤（0.0074-0.0032），说明氢氧化钠中含氮量小于0.0005%，符合标准要求。

3.3过硫酸钾

在 125ml 消解瓶中加入 50.0ml 过硫酸钾测试溶液ρ（K2S2O8）=46g/L和 20.0ml 水作为样品溶液。在 125ml 消解瓶中加入 50.0ml 过硫酸钾测试溶液（ρ（K2S2O8）=46g/L ）、10.0ml 水和 10.00ml 氮标准溶液（1mg/l）作为标准溶液。在125ml 消解瓶中加入 6.5ml 过硫酸钾测试溶液（ρ（K2S2O8）=46g/L）和 63.5ml 水作为空白试样。在装有样品溶液、标准溶液和空白溶液的消解瓶中各加10.0ml 氢氧化钠溶液（ρNaOH=100g/L），加塞后用纱布和线绳扎紧，用过硫酸钾含氮量测定方法进行测定[1]，以空白溶液为参比，测定样品吸光度为0.9807，标准溶液的吸光度1.945，0.9807≥（1.945-0.9807），说明过硫酸钾中含氮量大于0.0005%，不符合标准要求。

3.4更换过硫酸钾

将过硫酸钾厂家更换为进口优级纯试剂后，按照曲线校准方法，吸光度如下表2所示，标准曲线如图二所示：

图中显示标准曲线的相关系数为0.9993，线性关系成立。

4 结论

总氮标准曲线的校准与校准过程中的试剂有很密切的关系，實验数据表明实验中所使用的纯净水和过硫酸钾的纯度对空白吸光度有很大的影响，建议测定总氮时使用GR级过硫酸钾或进口过硫酸钾，同时曲线校准存在线性差的情况时，应首先从化验方法及化验试剂进行排查，以确保总氮测定的准确性。

参考文献

[1]水质 总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法HJ 636-2012