水质分析总氮测定中空白值偏高的影响因素

赵 勇

（漳州发展水务集团有限公司，福建 漳州 363000）

经研究发现，一旦湖泊或者是水库当中含有超标的氮类物质的时候，就很容易会导致出现浮游植物繁殖旺盛，使水体出现富营养化状态，所以对水质进行测量，研究水体总氮含量对于水质来说是非常的重要的。相关文件明确总氮其实指的就是测定样品当中的溶解态氮以及悬浮物当中的氮的总和，包括亚硝酸氮以及无机盐和硝酸盐氮等大部分含有氮化合物的氮。因此在进行质量控制时，一定要确保空白试验的校正吸光度要小于0.030，这是非常重要的。在进行空白试验时，如果校正吸光度值比0.030大，就代表整个试验过程当中存在着污染的情况，也就意味着试验出现了失败。在文章当中也会针对于广大实验者在该实验当中所遇到的空白试验吸光度是否满足于0.030这个要求值进行特别研究。

1 实验原理

在120~124℃的酸性介质条件下，以过硫酸钾作为试验的氧化剂，把样品当中的氨氮以及亚硝酸盐和部分有机氮化合物氧化成为硝酸盐，使用紫外分光光度法分别在波长为220 nm以及275 nm位置来进行测定，吸光度按照A=A220~2A275来计算吸光光度值，从而计算出样品水质当中包含的总氮浓度。

在研究之后发现，如果其他条件均符合相应情况，过硫酸钾的纯度对于整个实验来说变得更加重要。在采购经费不足的情况下，国内的过硫酸钾试剂经过提纯也能够完全达到试验需求，经过提纯的过硫酸钾，可以避免在实验的时候，因为出现了空白实验不足，而导致整个实验走向失败的结局，重复试验会浪费时间。不过就目前来看，仅有的报道也仅仅是揭示出了空白试验的校正吸光度可能是重要的影响因素，对其因素却没有强调以及说明。在文章当中主要会针对于影响因素进行分别试验，从而得出最能够影响空白实验的校正吸光度的影响因子，希望能够更好地提升检测人员对于整个检测的效率，并且也可以节省时间，提升结果的准确度。

2 仪器以及试剂

2.1 仪器设备

主要仪器包括TU-1810双光束紫外可见分光光度计；10 mm石英比色皿；立式压力蒸汽灭菌器；25 mL具塞比色管。

2.2 试剂

主要试剂包括水；碱性过硫酸钾溶液，1+9盐酸溶液。

3 影响因素分析

3.1 实验用水对于空白值所产生的影响

在针对于总氮进行测定的时候，对于使用的样品水的要求会比较高，所以说只要水质无法达到实验室的具体要求，那么就会导致实验的空白值偏高。在相应标准当中是有所规定的，在进行实验的过程当中，所使用的样品水不需要完全是无氨水，也可以使用制备好去离子水。在平时实验的时候，因为无氨水在蒸馏时非常复杂，而且无法完成大批量共同测定，没有办法及时满足检测需求，因此在实验的时候一般来说会使用去离子水来代替无氨水，并且各级水质最好能够在使用之前就提前制备好。等到水质电导值能够达到实验的具体需求之后，才能够完成制备以及使用。在该实验的过程当中所使用的就是普通的去离子水以及超纯水，在确保所有的条件都均等的情况下，使用符合要求的过硫酸钾以及氢氧化钠试剂来进行该空白测定。

在经过了测定之后，发现在所有条件均相同的试验情况下，使用超纯水来分析所测定的空白值能够更好地满足于实验的具体需求，去离子水所测定的结果也是在允许范围之内的，但是相较于超纯水来说可能略差一些。因此使用超纯水能够使实验的最终结果得到非常好的保障，不会出现空白实验值偏高的情况，因此在有条件的情况下应该使用超纯水来完成实验，所得到的实验结果会比较理想。

3.2 过硫酸钾纯度对于空白值产生的影响

在进行实际检测的过程当中，经常会遇到检测人员自以为在整个实验过程当中一系列操作都是按照相关规范来进行的，但是有的时候仍然会出现空白值吸光度异常偏高的情况，而且工作人员在研究的过程当中，却找不到数据偏高的原因所在。尤其是对于那些并没有过多经验的实验室的工作人员来说，总是容易在总氮的测定上面走一些弯路。在文章当中，选取的是三种厂家所生产的过硫酸钾试剂，然后针对于这三种厂家的试剂进行了空白值测定。

最后针对于这三家所生产出来的试剂进行了空白指示验之后可以发现其中有两家国产的过硫酸钾测得的空白值都出现了异常的情况，并且曲线相关性等根本无法满足于实验的具体需求，跟分析纯以及优级纯没有建立任何的联系。经过仔细的核对之后，发现其纯含氮量为0.005%，优级纯为0.002%，都不符合相关标准，因为相关标准是要求含氮量应该小于0.0005%，只有这样才可以真正地达到实验室的具体需求。所以说利用这种试剂，即便是优级纯也没有办法真正满足于实验要求，相关的工作人员一定要针对于这种细节进行考虑，避免因为细节上面的失误而导致最终实验出现失败。经研究之后发现，进口过硫酸钾试剂可以更好地满足于实验室针对于空白值的检测要求。

通过查阅资料，笔者发现有很多研究者都会选择利用实验来针对于影响空白值的因素进行判定，最后发现过硫酸钾是一个非常重要的因素，而且会直接影响到最终实验检测结果的准确性。依据资料研究可以发现，目前市场上面卖的这些过硫酸钾的质量其实有着一定的差异性，也有一些其他的学者针对于这方面进行了探讨。有实验室曾经指出国药集团化学试剂的空白吸光度值能够有效达到相应的要求，国药集团化学试剂也能够在满足于标准的前提之下相较于进口的试剂更加低廉，因此在进行实验的时候可以优先选择这种试剂。除此之外，也有一些其他的文献指出针对于过硫酸钾进行提纯，同时也能够达到实验目标，并且可以保证最终结果的准确性。

3.3 碱性过硫酸钾配置方法对于空白值产生的影响

在常温下，过硫酸钾的溶解度还是比较低的，而且整体的溶解速度非常慢，在配置的过程当中，可以将其放置在50 ℃的水液当中，然后对其进行加热溶解，但是需要注意的一点是温度一定要控制在50 ℃以内，因为过硫酸钾如果受热过度的话，很容易就会出现氧化分解的反应，导致其氧化能力慢慢降低。同时氢氧化钠和过硫酸钾也应该避免同时溶解，因为氢氧化钠在溶解的时候会放出热量，这也会导致溶液局部出现温度过高，使过硫酸钾出现分解失效的情况，所以说这两种是不能够放在一起进行溶解的，应该把氢氧化钠和过硫酸钾分别进行溶解，在冷却之后进行混合定容，避免出现操作失误而导致在实验的过程当中出现一些不必要的损失。

3.4 碱性过硫酸钾存放的时间对于空白值所造成的影响

在进行总氮测定的过程当中，碱性过硫酸钾属于氧化剂，在对其进行利用时，有时会因为过硫酸钾的存放时间过长，对于最终的测定结果造成一定的影响，实验室为了能够确定碱性过硫酸钾的存放时间对于空白值所造成的影响，所以选择以进口过硫酸钾作为实验的对象，对于配置以及存放的碱性过硫酸钾溶液进行空白测定。在一周内，其性能以及稳定性还是比较好的，在十天之后碱性过硫酸钾的稳定性开始出现波动，所以说无法得到很好的保证。

3.5 消解温度以及时间对于空白值所造成的影响

经研究发现，消解时间在30 min的时候，碱性过硫酸钾无法达到完全溶解的状态，这也导致空白吸光度值出现了偏高的情况，是无法真正达到实验具体要求的。所以建议过硫酸钾的消解时间提升为35~40 min左右。孙启彬就此进行过研究，在通过实验之后发现一般来说加热到45 min以上的时候，过硫酸钾才可以真正地完全溶解，吸光度值才能够降低到正常的水平。

曾经也有工作人员表示过，针对于消解压力以及温度，包括消解的时间进行了相关的探讨，发现这些数值对于空白吸光度都会造成一定的影响，而且伴随着加热的时间不断延长，过硫酸钾在220 nm位置的时候，突然开始降低。消解的时间是30 min的时候，空白值为0.027，一旦时间过了30 min试验值就会趋于稳定，最后确定消解时间是30 min，这个时候的空白实验值比较小，而且更加稳定。

在进行实验的时候严格按照相关标准来进行消解，进行加热一直到120 ℃的时候开始计时，使温度能够控制在120~124 ℃之间，完成30 min消解之后不要立刻把样品拿出来，需要放置一段时间，等到压力锅冷却。所以说如果为了方便的话，这个环节也可以放在中午来进行，等到完全冷却之后再把比色管取出来，并且按照实验的步骤完成测定，这时的空白吸光度就可以达到一个非常好的效果。

3.6 设备以及器皿清洁的情况所造成的影响

针对于水质当中的总氮进行测定时，所有使用的玻璃器皿都需要提前使用盐酸溶液对其进行浸泡，然后用水冲洗干净，利用符合要求的实验用水或者是去离子水等进行再次冲洗，冲洗完毕之后，一定要做到立刻使用。同时在实验的时候使用的高压蒸汽锅也必须要定期清洗，避免出现二次污染的情况，一旦空白吸光度没有办真正达到实验要求的时候，就应该分析各个环节的玻璃器皿是否出现了问题，是否对整个分析过程造成了一定的影响，同时在实验室所有使用的器皿以及试剂都一定要单独存放，避免出现交叉污染。

3.7 环境设施以及交叉实验干扰所产生的影响

由于实验室环境非常特殊，因此空气当中也会包含着一些化学元素，而工作环境对于分析空白值的影响也会体现在这些污染气体跟沉降微粒当中，一般来说实验室当中每立方米的空气当中其实就含有着数百微克的微粒，而这些微粒也包含着多种元素，所以说也容易引起各种元素的污染。当进行总氮测定的时候，应该选择无氨环境，因为氨类物质很容易挥发到空气当中，这样就会直接影响到最终的测量结果，会导致测试结果的空白值出现偏高的情况。不仅如此，实验室当中也不应该出现扬尘或者是石油类的一些含氮化合物。

4 讨论与对策

在总氮测定过程当中，影响到空白吸光度值，使其偏高的主要因素包括实验用水以及过流酸钾的纯度和配置方法，以及存放时间等一系列的因素。所以在进行实验的过程当中，一定要针对上述因素进行防范。①在实验过程当中一定要重视实验用水，采用符合空白要求的去离子水或者是超纯水来进行试验。②过硫酸钾无论是分析纯还是优级纯试剂，在使用之前都一定要明确好含氮量是否是符合相应要求，并且需要完成空白测定，必要的时候也可以进行提纯，以期能够达到目标要求。同时如果实验室有条件的话，也可以使用进口过硫酸钾，因为这样能够更好地满足于纯度要求。③碱性过硫酸钾在配置时应该注意控制好温度，以免出现分解失效的情况。

5 结束语

综上所述，总氮是衡量地表水的一个非常重要的指标之一，同时也是在化学分析当中非常常见的一个检测项目。文章中，主要结合了实际的工作情况，从实验用水以及试剂的纯度，包括配置方法等多个角度出发，来针对于对总氮空白值偏高的影响因素进行了相关的分析，并且也总结了一些经验对策，希望能够有效地控制好空白值，以期来指导实验室进行实际操作，为相关的检测提供一定的帮助和借鉴。