过硫酸钾氧化——紫外光度法测定总氮方法的改进

1、过硫酸钾氧化紫外光度法测定总氮方法的改进    关键词:总氮;测定;稳定性;改进 序言:过硫酸钾氧化紫外光度法测定总氮方法存在的主要问题是:空白吸光度高; K2S2O8-NaOH碱性溶液不稳定,只能使用一周。针对上述问题,笔者做了大量试验,对测定总氮的方法提出了改进意见。 1实验部分 1.1仪器 紫外分光光度计。 压力蒸汽消毒器(压力为1.1-1.3kg/cm2,相应温度为120-124)。 具塞玻璃磨口比色管。 1.2试剂 1.3实验操作 在八个50ml比色管中,分别取0.0、0.5、1.0、2.0、4.0、5.0、7.0、10.0ug/ml总氮标准使

2、用溶液,用蒸馏水稀释至25ml。 加入2ml5%K2S2O8溶液,1.0ml5%NaOH溶液,塞紧磨口塞,用纱布及纱绳扎紧管塞,以防蹦出。 将试管置于压力蒸汽消毒器中,加热40分钟,放气使压力指针回零,乘热加6滴(100mg/l)亚砷酸钠液,并在开水杯中恒温放置5分钟。 加2.0ml 1mol/L的HCI,冷却后用蒸馏水稀释至50.0ml标线。 在紫外分光光度计上,以蒸馏水作参比,用1cm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度,用校准的吸光度绘制工作曲线。见表1。 取25ml水样(或取适量水样,稀释至25ml)按校准曲线步骤至操作,然后按校准吸光度(A-A0)计算其总氮浓度。

3、2结果与讨论 2.1K2S2O8-NaOH碱性溶液和K2S2O8-NaOH溶液的稳定性实验 常温下,K2S2O8溶液也缓慢地分解 K2S2O8-N2O2KHSO4 1/202 KHSO4K H SO42- 加入NaOH后,OH-与H 结合生成难电离的H2O。因此,加入氢氮化钠后,加速了过硫酸钾的分解。 用新配制的K2S2O8-NaOH碱性溶液,对1.14mg/l的标校做稳定性试验,当天,测试结果准确,误差只有1.8%,第4天浓度降至0.70mg/l,即氧化能力降低了38.5%,10天后,几乎失去了氧化能力。详见表2: 实际说明K2S2O8-NaOH碱性溶液很不稳定,三天后氧化能力迅速降低。 K

4、2S2O8和NaOH溶液分别配制,并在K2S2O8溶液中加入少量HCI,增加了溶液中H 的浓度,则抑制了K2S2O8的分解。 K2S2O8 H2OK SO2-4 1/202 用K2S2O8-HCI溶液和1.14mg/L国家标样做其稳定性试验,实验表明:从第10天到第60天测定结果无显著性差异,即K2S2O8溶液60天后还有很强的氧化能力,是非常稳定的。 2.2 空白吸光度高的主要原因 将5%K2S2O81.0ml稀释至50ml的溶液(K2S2O8溶液20mg/L),以200-275nm扫描测定吸光度发现,S2O82-在220nm的波长上有较高的特征吸收,因此,加热时,K2S2O8没有完全分解是

5、空白吸光度高的重要原因,即是剩余微量的K2S2O8也会引起很高的吸光度。另外K2S2O8不纯也是引起空白吸光度高的一个原因。 2.3 降低空白吸光度的方法 标准方法中,K2S2O8原用量是200mg,NaOH原用量是75mg,改进后K2S2O8、NaOH分别用100mg和50mg,分别减少1/2,1/3。 标准方法中,原消解时间为30min,为了使K2S2O8充分分解,消解时间40min为宜。当然消解时间更长,会更加降低空白吸光度。 配制试剂和实验用水全部用二次蒸馏水效果更佳。 消解后剩余微量的K2S2O8会影响空白吸光度,加入6滴100mg/l临用前新配制的亚砷酸钠溶液还原微量的K2S2O8

6、。 化学方程式为: K2S2O8 NaArO2 H2OK2SO4 Na3ArO4 此反应在碱性条件下进行。选用还原剂必须满足三个条件:第一,溶液要无色透明;第二,不含氮元素;第三,在220nm波长上无特征吸收,对SnCl2、Na2C2O4、抗坏血酸、Na2S2O4和NaAsO2多种浓度不同的还原剂进行了实验,亚砷酸钠有较好的效果。 2.4 测定总氮过程中PH值的变化 在测定TN时,每个环节的PH值是很重要的,特别是加入K2S2O8和NaOH溶液。加热之前,PH值必须在11-13之间,才能有利于K2S2O8的迅速分解。加热40min,PH降至9-11,趁热加入亚砷酸钠,在碱性条件下分解K2S2O

7、8,5min后,用水冷却。然后加入2.0mIHCI,且定容至50.0ml时,PH值应小于2。        2.5 改进方法的准确度试验 用标准方法和改进方法测定1.14mg/l标样,根据测定浓度的相对误差分析,二者无显著性差异。 测定总氮时,在加热条件下,K2S2O8的氧化作用,使NH3-N和NO2-N转化为NO3-N,以NH3-N和NO2-N标准溶液做水样测定转化率,其结果转化率分别是98.04%和100.4%,这说明此方法不仅氧化NH3-N和NO2-N为NO3-N有很高的转化率,同时,也有很高的准确度。 各取25.0ml地表水样,分别做水样TN加标平行样测定,在地表水中分别加入TN50.0ug按标准方法和改进方法测定总氮的加标回收率,两种方法的加标回收率分别是100.94%和99.52%。 3 结论 3.1 碱性过酸钾溶液,分别配制成K2S2O8-HCI溶液和NaOH溶液,克服了其不稳定的缺点,至少可使用半年。 3.2 S2O82-在220nm波长处有较高的特征吸收,这是测TN空白吸光度高的重要原因,加长消解时间到40min,用二次蒸馏水,降低K2S2O8和NaOH的用量,用低浓度亚砷酸钠溶液还原消解后剩余的微量K2S2O8,可使空白吸光度降低。 3.3 改进方法对