總氮TN的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法

 
　　1 定義/概念
　　2 意義
　　3 測(cè)定原理/方法
　　4 測(cè)定儀器介紹
　　一： 定義/概念
　　總氮包括溶液中所有含氮化合物，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。
　　二：意義
　　總氮中對(duì)人體危害zui大的是亞硝酸鹽氮，當(dāng)水中的亞硝酸鹽氮過(guò)高，飲用此水將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，長(zhǎng)期飲用對(duì)身體極為不利。而且氨氮在厭氧條件下，也會(huì)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮；飲用水中硝酸鹽氮在人體內(nèi)經(jīng)硝酸還原菌作用后被還原為亞硝酸鹽氮，毒性將擴(kuò)大為硝酸鹽毒性的11倍，主要影響血紅蛋白攜帶氧的能力，使人體出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。
　　總氮是反映水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要指標(biāo)。太湖水污染事件的發(fā)生，讓監(jiān)管部門(mén)重新認(rèn)識(shí)到了總氮的危害性。掌握總氮排放量、分布狀況以及主要來(lái)源，對(duì)控制水體富營(yíng)養(yǎng)化、改善水質(zhì)具有十分重要的意義。
　　三：測(cè)定原理/方法
　　水質(zhì)總氮的測(cè)定
　　——堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法
　　1 目的
　　1.1 了解堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法測(cè)定總氮的原理
　　1.2 掌握水樣消解的方法
　　1.3 了解總氮的來(lái)源
　　1.4 掌握紫外光度計(jì)的使用
　　1.5 掌握工作曲線(xiàn)的制作方法，區(qū)別工作曲線(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
　　2 測(cè)定原理
　　本方法適用于地面水，地下水含亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮無(wú)機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨及在消解條件下堿性溶液中可水解的有機(jī)氮的總和。水體總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。
　　過(guò)硫酸鉀是強(qiáng)氧化劑，在60℃以上水溶液中可進(jìn)行如下分解產(chǎn)生原子態(tài)氧：

　　K₂S₂O₈+H₂O 2KHSO₄+[O] ¾®¾D （原子態(tài)氧）

分解出的原子態(tài)氧在120—140℃高壓水蒸氣條件下可將大部分有機(jī)氮華合物及氨氮、亞硝酸鹽氮氧化成硝酸鹽。以CO（NH2）2代表可溶有機(jī)氮合物，各形態(tài)氮氧化示意式如下：
　　CO（NH2）2+2HaOH+8[O]→2NaNO3+3H2O+CO2
　?。∟H4）2SO4+4NaOH+8[O] 2NaNO3+Na2SO4+6H2O
　　NaNO2+[O] →NaNO3
　　硝酸根離子在紫外線(xiàn)波長(zhǎng)220nm有特征性的量大吸收，而在275nm波長(zhǎng)則基本沒(méi)有吸收值。因此，可分別于220和275nm處測(cè)出吸光度。A220及A275按下式求出校正吸光度A：
　　A= A220—2A275 （1）
　　按A的值扣除空白后用校準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算總氮（以NO3——N計(jì)）含量。
　　3 試劑
　　3.1 無(wú)氮化合物的純水
　　3.2 氫氧化鈉溶液20.0g/L：
　　稱(chēng)取2.0氫氧化物（NaOH A.R），溶于純水中，稀釋至100ml。
　　3.3 堿性過(guò)硫酸鉀溶液
　　稱(chēng)取40g過(guò)硫酸鉀（K2S208 A.R），另稱(chēng)取15g氫氧化鈉（NaOH A.R）溶于純水中并稀釋至1000ml，溶液貯存于聚乙烯瓶中zui長(zhǎng)可保存一周。（注意事項(xiàng)：在過(guò)硫酸鉀*溶解后，再加入氫氧化鈉進(jìn)行溶解）
　　3.4 鹽酸溶液（1+9）
　　量取1份HCl（A.R）與9份水混合均勻。
　　3.5 硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（以計(jì)），100mg/L： NNO--3
　　硝酸鉀（KNO3 ，A.R）在105—110℃烘箱中烘干3h，于干燥器中冷卻后，稱(chēng)取0.7218g溶于純水中，移至1000ml溶量瓶中，用純水稀釋至標(biāo)線(xiàn)，在0～10℃保存?？煞€(wěn)定六個(gè)月。
　　3.6 硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（以計(jì)）， 10.0mg/L NNO--3
　　用硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.5）稀釋10倍而得，使用時(shí)配制。
　　3.7 硫酸溶液（H2SO4，A.R）ρ=1.84
　　3.8 硫酸，（1+35）
　　1體積硫酸（3.7）與35體積水混合均勻。
　　4 儀器和設(shè)備
　　4.1 紫外分光光度計(jì)及10mm石英化色皿。
　　4.2 醫(yī)用手提式蒸氣滅菌器或家用壓力鍋（壓力為 1.1—1.4kg/cm2），鍋內(nèi)溫度相當(dāng)于120—140℃。
　　4.3 具玻璃磨口塞比色管，25ml，10支左右。
　　4.4 紗布和棉線(xiàn)。
　　5 樣品
　　5.1 采樣
　　在水樣采集后立即放入冰箱中或低于4℃下保存，但不得超過(guò)24小時(shí)。水樣放置時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可在1000ml水中加入約0.5ml硫酸（ρ=1.84g/ml），酸化到PH=2，并盡快測(cè)定。
　　5.2 試樣的制備
　　取樣品（5.1）用氫氧化納溶液（3.2）或硫酸溶液（3.8）調(diào)節(jié)至pH5—9。
　　如果試樣不含懸浮物按（6.1.2）步驟測(cè)定，試樣含有懸浮物則按（6.1.3）步驟測(cè)定。
　　6 分析步驟
　　6.1 測(cè)定
　　6.1.1 用吸管取10.00ml試樣（氮含量超過(guò)100μg時(shí)可減少取樣量并加入純水至10ml）于干比色管中。
　　6.1.2 試樣不含懸浮物時(shí)，按下列步驟進(jìn)行。
　　a 加入5ml堿性過(guò)硫酸鉀溶液（3.3），上塞并用紗布和線(xiàn)包扎緊，以防彈出。
　　b 將盛有試樣的比色管置于醫(yī)用高壓蒸汽滅菌器中，加熱，使壓力表指針到1.1—1.4kg/cm2,此時(shí)溫度達(dá)120—140℃后開(kāi)始計(jì)時(shí)，或?qū)⒈壬苤糜诩矣酶邏哄佒?，加熱至頂壓閥吹氣時(shí)計(jì)時(shí)，保持半個(gè)小時(shí)。
　　c 冷卻至室溫，取出比色管。
　　d 加鹽酸（3.4）1ml，用純水稀釋至標(biāo)線(xiàn)，混勻。
　　e 移取部分溶液至石英比色管中，在紫外分光光度計(jì)上，以純水作參比，分別在波長(zhǎng)為220和275nm處測(cè)定吸收度，并用（1）式計(jì)算出校正吸收度A。
　　6.1.3試樣含懸浮物時(shí)，先按上述6.1.2中a至d步驟進(jìn)行。然后待澄清后，移取上述清液同6.1.2.e步驟測(cè)定。
　　6.2空白試驗(yàn)
　　空白試驗(yàn)除以10ml純水代替樣品外，采用與6.1.2*一致的步驟進(jìn)行?？瞻自囼?yàn)的A值不超過(guò)0.03。
　　6.3 校準(zhǔn)
　　6.3.1 工作曲線(xiàn)校準(zhǔn)系列的配制
　　a 用分度吸管向一組比色管分別加入硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.6）0.0、0.50、 1.00、 2.50、5.00、7.50、10.00ml，加純水稀釋至10.00ml。
　　b 按6.1.2a至e步驟進(jìn)行測(cè)定。
　　6.4 工作曲線(xiàn)的制作
　　標(biāo)準(zhǔn)溶液及空白溶液在220nm和275nm處測(cè)得的吸收值按下列公式計(jì)算
　　AS=AS220-2AS275 （2）
　　Ab=Ab220-2Ab275 （3）
　　式中：AS220——標(biāo)準(zhǔn)溶液在220nm波長(zhǎng)的吸收光度。
　　AS275——標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸收光度。
　　Ab220——空白（零濃度）溶液在220nm波長(zhǎng)的吸收光度。
　　Ab275——空白（零濃度）溶液在275nm波長(zhǎng)的吸收光度
　　校正吸光度Ar
　　Ar=AS—Ab （4）
　　按Ar值與相應(yīng)的NO3-N含量（μg）用電腦或用具統(tǒng)計(jì)功能的計(jì)數(shù)器進(jìn)行線(xiàn)性回歸統(tǒng)計(jì)計(jì)算獲取工作曲線(xiàn)1。
　　7 結(jié)果的表示
　　按式（1）計(jì)算得試樣吸光度并扣除空白Ab獲校正Ar吸光度，用校準(zhǔn)曲線(xiàn)算出相應(yīng)的總氮m（μg）數(shù)，式樣總氮含量按下式計(jì)：
　　總氮（mg/L）=m/V （5）
　　式中：m——試樣測(cè)出含氮量，μg；
　　V——測(cè)定用試樣體積，ml。
　　8 注意問(wèn)題
　　（1）溶解性有機(jī)物對(duì)紫外光有較強(qiáng)的吸收，雖使用了雙波長(zhǎng)測(cè)定扣除法以校正，但不同樣品其干擾強(qiáng)度和特性不同，“2A275”校正值僅是經(jīng)驗(yàn)性的，有機(jī)物中氮未能*轉(zhuǎn)化為NO3——N對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響也使“2A275”值帶有不確定性。樣品消化*者，A275值接近于空白值。
　?。?）溶液中許多陽(yáng)離子和陰離子對(duì)紫外光都有一定的吸收，其中碘離子相對(duì)總氮含量的2.2倍以上，溴離子相對(duì)于總氮含量的3.4倍以上有干擾。
　?。?）樣品在于處理時(shí)要防止空氣中可溶性含氮化合物的污染，檢測(cè)室應(yīng)避開(kāi)氨或硝酸等揮發(fā)性化合物。

總氮TN測(cè)量過(guò)程中常見(jiàn)Q&A

TN的測(cè)定大家好像做的特別多,談?wù)勛约鹤隽诉@么多次的幾個(gè)感想:
TN做起來(lái)比較簡(jiǎn)單,但是要做得準(zhǔn)好像不太容易,個(gè)人感覺(jué)以下幾個(gè)方面很需要注意:

1.堿性過(guò)硫酸鉀的配置過(guò)程中,由于溶解比較慢.于是大家都加熱,可是過(guò)硫酸鉀60度以上就分解失效了.所以加熱要小心,水浴吧,人不要走開(kāi)...             過(guò)硫酸鉀溶解時(shí)建議在有條件的情況下使用磁力攪拌器進(jìn)行溶解。

2.過(guò)硫酸鉀的質(zhì)量非常重要,國(guó)內(nèi)合格率很低,（曾經(jīng)聽(tīng)人說(shuō)95%都不行）很多人建議可用上海醫(yī)藥和上海愛(ài)建的.（大多數(shù)用戶(hù)反映上海愛(ài)建的過(guò)硫酸鉀比較好用）

3.測(cè)定吸光度時(shí),建議在測(cè)定完一組樣品的同一波長(zhǎng)后，再調(diào)整到另一波長(zhǎng)，統(tǒng)一測(cè)定，不要測(cè)完一個(gè)樣品的兩個(gè)吸光度后再換另一個(gè)樣品，這樣反復(fù)調(diào)整波長(zhǎng)會(huì)引起一定的測(cè)量誤差。美譜達(dá)UV-1600PC/UV-1800PC以上儀器可以直接實(shí)現(xiàn)總氮測(cè)量。配合美譜達(dá)軟件可以直接實(shí)現(xiàn)1×A220nm—2×A275nm，在軟件中系數(shù)可根據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定，可以通過(guò)軟件直接得到總氮TN的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，對(duì)樣品的測(cè)量達(dá)到一步到位軟件可以直接顯示記錄存儲(chǔ)客戶(hù)所需要的數(shù)據(jù)。單位一般為mg/L。