碱性过硫酸钾紫外光度法测定水中总氮时影响空白值的因素_百度文

1、近几年 , 蓝藻频频侵袭我国各大流域 , 给人民生 活带来了很大的困扰 。 今年 5月 , 太湖无锡流域突然 发生了大面积的蓝藻暴发 , 供给无锡市民的饮用水 水源迅速被蓝藻污染 , 威胁市民饮水安全 , 也造成极 大的经济损失 。 所以 , 城市水体治理刻不容缓 。 总氮 (TN 作为衡量水质的重要指标之一 , 其测定结果是 治理方案制定的重要依据 。 其检测方法通常是碱性 过硫酸钾高温消解紫外分光光度法 。 该方法的优点 是操作简易 , 准确度高 , 所需试剂较少 , 且无对环境 有危害物质 , 所采用的仪器设备常见 。 但是 , 该方法 对测量空白值的要求非常高 , 空白吸光度的大小对

2、整个实验的结果至关重要 , 要求不得超过 0.030。 现 通过对实验室环境 、 实验用水 、 器皿 、 试剂 、 消化过程 等方法进行分析探讨 , 从而得出测定的最佳条件 。1方法原理在 120124 的碱性介质条件下 , 用过硫酸 钾作氧化剂 , 将水样中的氨氮和亚硝酸盐及大部分 有机氮化合物氧化成硝酸盐 , 分别于波长 220nm 与275nm 处测定其吸光度 (ABS , 按 A =A 220-2A 275计 算硝酸盐氮的吸光度值 , 从而计算 TN 的浓度 。 2仪器及试剂仪器设备(1 紫外分光光度计 , 型号 TU1901。 10mm 石英 比色皿 。MPa 。(1 水 :无氨水

3、。(2 碱性过硫酸钾溶液 :称取 40g 过硫酸钾 , 另 称取 15g 氢氧化钠 , 溶于无氨水中 , 稀释至 1000mL , 溶液存放在聚乙烯瓶内 。(3 盐酸溶液 , V HC l :V H 2O =1:9。 3影响空白值因素探讨实验室环境实验环境对 TN 的测定影响很大 , 首先要避免 测试操作过程之间的交叉污染 , 凡是能带入 N 的水碱性过硫酸钾紫外光度法测定水中总氮时影响空白值的因素任妍冰 ,曹雷 ,杨慧林 ,余 勇(连云港市环境监测中心站 ,江苏连云港 222001摘要 :测定水中总氮时 , 经常会出现空白值偏高的情况 。 通过分析碱性过硫酸钾本身纯度的影响 、 消解量 、

4、消解温度和时间 、 实验用水纯度 、 玻璃器皿的洁净度 、 碱性过硫酸钾存储时间 、 实验室环境因素等影响因素 , 找出了实验出现问题 的原因 , 并进行了校正 。 关键词 :总氮 ;空白 ;过硫酸钾 ;影响因素中图分类号 :X8文献标识码 :B 文章编号 :1004-8642(2008 S1-0048-03收稿日期 :2007-09-29作者简介 :任 妍 冰 (1982- , 女 , 江 苏 连 云 港 人 , 大 学 本 科 , 助 理 工 程师 , 从事环境监测工作 .Effective Factors of Blank in the Determination of Total Ni

5、trogen by Alkaline Potassium PersulfateDigestion-UV Spectrophotometric MethodREN Yan-bing , CAO Lei , YANG Huilin , YU YongAbstract :When the total nitrogen in the water is determined by alkaline potassium persulfate digestion -UV spectrophotometric method , the absorbance of blank test is often rat

6、her high.The study indicates that the purity, the dosage, the digestion time and temperature of the alkaline potassium persulfate solution, and the experimental environment are the major factors.Finally, the effective factors in the experiment are summarized and some corrected measures are put forwa

7、rd as well.Key words :Total nitrogen ; Blank tests ; Potassium persulfate ; Effective factors第 21卷增刊第 1期 2008年 6月江 苏 环 境 科 技Jiangsu Environmental Science and Technology第 21卷 增刊第 1期和试剂都不能在实验室内使用 , 不能与氨水 、 硝酸和 其他氨盐试剂放在同一实验室中 , 因为它们极易挥 发进入空气 , 可能溶解在样品中 , 使测定结果偏高 。 另外 , 实验室要清洁 , 避免扬尘 。由于含氮化合物转化为硝酸盐氮是在长时

8、间 、 高温下的消解过程 , 因此在消解过程中 , 玻璃壁上难以清洗的有机物及其他物质混人介质中而使空白试 验值偏大 。 因此 , 玻璃器皿可用 10%盐酸浸洗 , 用蒸 馏水冲洗后再用无氨水冲洗多次 , 控干 。实验操作时 , 所用的纱布也应清洗干净 。 特别是 做完高浓度样品后 , 影响更大 。 纱布可用去离子水预 先多蒸几次 , 以减少污染 。 要选用磨合性好的比色 管 , 加热时用纱布扎紧塞子 , 以防蹦出 , 加热完后 , 检 查试液的体积是否正常 , 否则样品报废 。国家标准测定方法要求整个 TN 分析过程要使 用无氨水 1-2, 可在每升水中加入 0.1mL 浓硫酸 , 蒸 馏

9、。 收集中间的馏出液于洁净的玻璃容器中 。 制备出 的无氨水放置的时间不宜长 , 尽快使用 。在实际测定过程中 , 有时空白值异常的偏高 , 即 使用刚制备的新鲜去无氨水也会出现这种情况 。 通 过实验发现 , 氧化剂过硫酸钾的纯度是重要因素之 一 。 一般普通分析纯过硫酸钾的 TN 质量分数最高 不得超 0.005%, 但是由于试剂质量存在差异 , 有些 厂家的试剂纯度达不到要求 , 导致空白消光值有时 竟高达 0.10.2, 影响结果的准确性 , 因此 , 要选用 纯度高的试剂 , 有条件的话应使用优级纯 , 每瓶试剂 开启后 , 要做空白检验 , 若试剂 TN 质量分数超过 0.005%

10、, 可以提纯后使用 3。 提纯的方法是将过硫酸 钾溶于 5060 的无氨水中 , 在无氨的洁净处将 溶液冷却至近 0 , 过滤 , 将已重结晶的过硫酸钾置 于干燥器中干燥以备用 。氢氧化钠和盐酸中氮化合物含量较小 , 一般分 析纯即可 , 用前都应该做空白检验 。 发现氮值偏高 , 立即更换 。通过实验研究了不同浓度的碱性过 硫 酸 钾 在 220nm , 275nm 的吸光度 。 在 10mL 水样中加入 40 g/L 的碱性过硫酸钾 5mL , 稀释到 25mL 后如果在 消解过程中不发生反应消耗 , 则过硫酸钾的最高浓 度为 8g/L 。 对不同浓度的碱性过硫酸钾做对比实 验 , 直接在

11、 220nm , 275nm 波长下比色 , 结果如表 1。由表 1可知 , 碱性过硫酸钾本身在 220nm 处有 强烈的吸收峰 , 这种吸收随碱性过硫酸钾含量的不 断降低而逐渐减弱 。 在 大于 0.4g/L 时 , 吸光度很 高 , 对比色产生严重的干扰 , 使空白值得偏高 ; 随着 过硫酸钾浓度降低 , 吸光值越来越低 , 以至对测定结 果的影响可以忽略不计 , 可见 , 实验中过硫酸钾的少 量残留都会对结果产生极大的影响 , 必须保证过硫 酸钾完全分解 。以无氨水做参比 , 试剂加入量和消解方法 、 过程 完全遵照国家标准方法 , 对不同浓度的盐酸做对比 实验 。 结果见表 2。表 2

12、酸度对空白的影响测定时加入一定量的盐酸 , 除了溶解作用外 , 还 有就是要中和测定样品中过量的氢氧化钠 , 避免吸 收空气中的二氧化碳 , 因为碳酸根和碳酸氢根在紫 外区也有吸收 。 所以 , 由表 2可知 , 酸度太大或太小 时空白值均偏高 , 影响结果 。 选用 VHC l:V H2O=1:9的盐酸溶液测试结果最佳 。为了进一步研究碱性过硫酸钾对测定结果的影 响 , 实验通过改变碱性过硫酸钾的加入量进行了空 白试验 , 试验结果见表 3。表 3碱性过硫酸钾加入量对空白的影响可知 , 随着碱性过硫酸钾加入溶积的增加 , 空白 值也相应增大 。 所以 , 在实际样品中 , 在保证消解完 全的

13、情况下 , 选择尽可能少加碱性过硫酸钾 。 如果发 现样品浓度高 , 应先稀释再消解 , 尽量避免用大量过 硫酸钾消解 , 以免引入较大误差 。波长 220nm 处的吸光度/(g L -14084V HC l :V H2O1:51:91:9再稀释 10倍1:9再稀释 20倍波长 220nm 处的吸光度表 1不同质量浓度的碱性过硫酸钾对空白值的影响碱性过硫酸钾溶积/mL3510空白吸光度1243平均 0.023 0.027 0.046 5任妍冰等 碱性过硫酸钾紫外光度法测定水中总氮时影响空白值的因素 49江 苏 环 境 科 技2008年 6月过硫酸钾存储时间的影响在消解过程中 , 将比色管置于压

14、力蒸汽消毒器 中加热 , 使压力表指针到 0.11.4MPa , 若压力不 足 , 会造成过硫酸钾分解不完全 , 从而导致空白吸光 度偏高 。 其次 , 压力蒸汽消毒器的温度必须严格控制 在 120124 之间 , 低于 120 则氧化不完全 , 水 样吸光值偏低 , 高于 124 过硫酸钾分解速度加快 , 水样吸光值偏高 。针对消解时间对空白值的影响进行了试验 。 结 果如图 1。消解过程是过硫酸钾分解产生原子 态 氧 的 过 程 , 时间过短均造成过硫酸钾分解不完全而使实验 空白值过大 。 从图 1可见 , 随着加热时间的延长 , 过 硫酸钾在 220nm 处的吸收逐渐降低 , 当消解时间

15、为30min 时 , 空白值为 0.027, 超过 30min 时 , 试验空白值趋于稳定 , 可认为分解完全 。 从省时 、 省电 、 安全 的角度 , 确定实验消解时间为 30min , 此时空白实验 空白足够小且稳定 。4结论(1 控制空白值精度对痕量分析结果的准确度 、 精密度和方法检测下限起着决定性的作用 。(2 影响空白值的因素有很多 , 主 要 有 实 验 环 境 、 实验用水 、 试剂纯度 、 碱性过硫酸钾浓度 、 酸度 、 污染影响 、 器皿影响 、 消解方式等 。(3 严格按照操作规程的消解方法 , 保证消解温 度在 120124 之间 , 消解保持时间为 30min ,

16、确 保过硫酸钾能分解完全 , 严格控制消解过程 , 冷却后 放气要缓慢 。(4 使用分析纯以上的过硫酸钾试剂 , 且使用前 必须进行空白检验 ; 在确保能完全消解的前提下 , 选 择加入较少量的碱性过硫酸钾 ; 碱性过硫酸钾配置 好后最好不超过 7d 。(5 玻璃器皿可使用盐酸 V HC l :V H 2O =1:9浸 泡 , 使用刚制备的去离子水或者无氨水清洗 , 使用前 控干 ;(6 确保实验室环境的干净 、整洁 ; 不能与用氨 水 、 硝酸以及其他氨盐类试剂的分析项目安排在一 个实验室内 , 避免交叉污染 。(7 实验用的器皿 、消解时所用的高压消毒锅的 密封性 、 紫外可见分光光度计的稳定性 , 比色时所用 的石英比色皿的差异都可能影响 TN 的测定值 。 因 此 , 在实际分析过程中要注意以上这些影响因素 , 避 免测定值出现偏差 , 从而影响到空白值 , 进而影响 TN 最终测定结果 。参考文献 1国家环保总局 . GB 11894-89水质一总氮的测定一碱性过 硫酸钾消解紫外分光光度法 S. 北京 :中国标准出版社 , 1989.2国家环境保护总局 水和废水监测分析方法 编委会 . 水和 废 水 监 测 分 析 方