水質(zhì)分析中總氮的檢測(cè)

總氮是指水體中所有含氮化合物中的氮含量，即亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無(wú)機(jī)鹽氮、溶解態(tài)氮及大部分有機(jī)含氮化合物中的氮的總和。它是反映水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)之一。 
一、實(shí)驗(yàn)部分 
1、方法原理 
　　總氮的測(cè)定方法為GB11894-1989《堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》，其原理是過(guò)硫酸鉀在60 ℃以上的水溶液中，能分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，硫酸氫鉀在溶液中離解而產(chǎn)生氫離子，加入氫氧化鈉用以中和氫離子，使過(guò)硫酸鉀分解完全，同時(shí)分解出的原子態(tài)氧在120～124 ℃條件下，可使水樣中含氮化合物的氮元素轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}，并且在此過(guò)程中有機(jī)物同時(shí)被氧化分解。由于硝酸根離子在220 nm處有特征吸收峰，測(cè)定水樣的吸收光度來(lái)定量測(cè)定硝酸鹽氮的含量，進(jìn)而測(cè)定總氮含量。 
2、儀器 

（1）25紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)及10mm石英比色皿。 
（2）醫(yī)用手提式蒸汽滅菌器。 
（3）25mL具有玻璃磨口塞的比色管。 
3、試劑 
（1）實(shí)驗(yàn)室所用鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、過(guò)硫酸鉀均為分析純?cè)噭瑢?shí)驗(yàn)用純水均為無(wú)氨水。 
（2）堿性過(guò)硫酸鉀溶液：稱取40g過(guò)硫酸鉀（K2S2O8），另稱取15g氫氧化鈉（NaOH）， 溶于純水中， 稀釋至1000mL?，F(xiàn)用現(xiàn)配。 
（3）總氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：CN=10mg/L。取10ml總氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（100308：500 mg/L）移至500ml容量瓶中，用純水稀釋至標(biāo)線。 
（4）硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：CN=10mg/L。 取10ml硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（80616：500 mg/L）移至500ml容量瓶中，用純水稀釋至標(biāo)線。 
（5）亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：CN=10mg/L。 取10ml亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（103305：100 mg/L）移至100ml容量瓶中，用純水稀釋至標(biāo)線。 
4、分析步驟 
　　分別用總氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液、硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液、亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制校準(zhǔn)曲線，在25mL比色管中分別加入0mL、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、10.0mL標(biāo)準(zhǔn)使用液，加純水稀釋至10.00mL。加入5mL堿性過(guò)硫酸鉀溶液，塞緊磨口塞，用紗布及紗繩裹緊管塞，以防高溫消解時(shí)迸出。將比色管置于醫(yī)用手提式蒸汽滅菌器中，加熱至頂壓閥吹氣時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，保持45分鐘。等滅菌器壓力降為零后，打開(kāi)放氣閥，移去蓋子，取出比色管冷卻至室溫。加入（1+9）V/V鹽酸1mL，用純水稀釋至25mL標(biāo)線,混勻。在Lambda25紫外分光光度計(jì)上，以純水作參比，用10mm石英比色皿分別在220nm、275nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，并用式（1）計(jì)算出校準(zhǔn)吸光度A。 
A=A220-2A275(1) 在校準(zhǔn)曲線上求出相應(yīng)的總氮含量。 
二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 
1、用不同標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制的工作曲線及檢測(cè)結(jié)果 
（1）分別用總氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN=10.0mg/L）、硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN=10.0mg/L）、亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN=10.0mg/L）繪制工作曲線，并測(cè)定同一總氮自控樣。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 線性相關(guān)系數(shù) 斜率 截距 總氮自控樣（203223）濃度（mg/L）總氮 0.9997 95.5 -0.123 4.92 硝酸鹽氮 0.9995 95.1 0.128 4.86 亞硝酸鹽氮 0.9990 93.7 0.424 4.89 注：總氮自控樣（203223）的真值為：4.78±0.34mg/L。 
（2）分別用總氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN=10.0mg/L）、硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN=10.0mg/L）、亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（CN=10.0mg/L）對(duì)總氮自控樣（203223）加標(biāo)。 總氮標(biāo)準(zhǔn)使用液 硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用液 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液加標(biāo)量（ug） 10.0 10.0 10.0 （總氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）工作曲線 回收率（%） 94.0 109 97.0 （硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）工作曲線 回收率（%） 97.0 112 100 （亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）工作曲線 回收率（%） 90.0 97.0 95.0 
2、總氮標(biāo)準(zhǔn)使用液（CN=10.0mg/L）分別在第1、10、20、30天配制總氮工作曲線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其工作曲線的斜率分別為：94.4、95.6、94.0、95.4，截距分別為：0.477、-0.241、0.414、0.471。用這些曲線測(cè)定總氮自控樣（90306）的濃度分別為：2.162、2.276、2.218、2.282。測(cè)定結(jié)果都在自控樣的真值范圍內(nèi)?？偟钥貥樱?0306）的真值為：2.255±0.113mg/L 
三、結(jié)論 
　　在水質(zhì)分析的總氮檢測(cè)中，只要嚴(yán)格控制對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響的條件（例如實(shí)驗(yàn)用水、實(shí)驗(yàn)試劑、消解溫度及時(shí)間等），用不同的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（總氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）繪制測(cè)定總氮的工作曲線，對(duì)測(cè)定總氮是沒(méi)有什么影響的，是完全可行的。其次，配制好的總氮標(biāo)準(zhǔn)使用液，存放在冰箱中，至少可以使用一個(gè)月。