紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮含量的实践和体会

张长寿

（江阴秋毫检测有限公司，江苏江阴214400）

紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮含量的实践和体会

张长寿

（江阴秋毫检测有限公司，江苏江阴214400）

紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮的含量，操作步骤简便，所用试剂少，测定的准确度好，尤其是精密度高。在能力验证、盲样考核和质控样检查等考核中，用紫外分光光度法测定，考核合格率达100%。

紫外分光光度法；硝酸盐氮；测定；考核

有多种方法可以测定水中硝酸盐氮的含量［1］。经常采用的有离子色谱法、酚二磺酸法和紫外分光光度法。作者在水中硝酸盐氮含量的检测实践中，深刻体会到紫外分光光度法具有区别于其它方法的优点，如不需昂贵的仪器 （紫外分光光度计是检测实验室必备的普通仪器），对大多数水样，操作步骤简便，所用试剂很少，准确度好，精密度高等。但是要切实掌握这一方法，需要在实践中深入学习，不断总结和提高。

1 实验部分

1.1 仪器

UV－3000PC紫外分光光度计，上海美普达仪器有限公司；离子交换柱；50mL、100mL比色管。

1.2 试剂

0.8%氨基磺酸溶液，1mol／L盐酸溶液，氢氧化铝悬浮液，CAD－40大孔径中性树脂，0.100mg／mL硝酸盐氮标准贮备液，上述试剂的配制和保存详见文献 ［1］。

1.3 试验方法（见文献［1］）

2 结果和讨论

2.1 初步试验

用紫外分光光度法测定水中硝酸盐氮含量，首先要了解水样的水质情况，作者称之为初步试验：①目测水样，是否浑浊或带色，如浑浊带色，就必须进行前处理，制得清澈透明无色的水样方可进入下一步的仪器检测试验。②经目测合格的水样，可进行紫外分光光度计检测，进一步了解水样是否受污染。可以根据A220和A275的数值以及220～280nm波长扫描结果来确定：水样要不要前处理（絮凝或离子交换），水样要不要稀释。符合标准［1］要求的水样，加盐酸和氨基磺酸后，就可进行吸光度测量。需前处理的水样，则按要求进行絮凝、离子交换等处理达标后再进行220 nm和275nm处的检测。因此，初步试验是必须做的重要步骤。

2.2 校准曲线的绘制

紫外分光光度法测定水中NO3－N含量，绘制标准曲线一般按以下要求进行：其一，水样需要前处理的，校准曲线各点也要按水样相同的处理步骤进行处理，如表1中的各点标准溶液均按与水样相同的处理步骤经絮凝过滤 （或离心沉降分离），再经大孔中性离子交换树脂交换后测得其A220和A275吸光值绘制。其二，水样不需要前处理的，可直接吸取标准溶液加盐酸和氨基磺酸后绘制校准曲线，结果见表2。其三，每次样品分析都必须绘制校准曲线。目前大多数实验室配备的是国产紫外分光光度计，这类仪器系统稳定性不及可见光分光光度计，需经常进行系统设置，每次设置后检测灵敏度会有所变化。表3列出了6次不同时间绘制的校准曲线方程，以说明每次样品分析应重新绘制校准曲线的必要性。

2.3 水样的分类及处理方法

按是否符合紫外分光光度法测定要求，水样可以分为三大类：

表1 按水样相同处理步骤处理制得的校准曲线

表2

表3 不同时间绘制的校准曲线

（1）符合紫外分光光度法测定要求或经过简单的处理 （如絮凝过滤，微孔滤膜抽滤或离心分离）即可符合紫外分光光度法测定要求。这一类水样包括清洁的地表水，没有受污染或轻微受污染的地下水，浑浊但未受有机物等污染的地表水，如长江水。根据数年来检测水样统计，这类水样占到水样总数的90%以上。

（2）外观带色；既浑浊又带色；外观清亮，但有化学污染物气味；外观清亮，但在275nm处的吸光值超过220nm处吸光值的20%。这一类水样大多来自受污染地区的地表水和地下水，经絮凝过滤后还要经树脂交换除去大部分有机污染物后才能将275nm处的吸收降下来。这类水样约占水样总数的5%～8%。

（3）外观带色，有气味，275nm波长处的吸光值达到220nm波长处吸光值的50%或50%以上。这类水样来自受污染严重的地表水或地下水，用絮凝和离子交换等处理后也不能达到紫外分光光度法测定的要求。这类水样约占水样总数的1%～2%。对这类污染严重的水样，不管用哪一种方法测定硝酸盐氮都存在困难。因此作者建议，对这类水样可通过测定总氮的含量来了解水质受污染的情况。

2.4 水样预处理AI（OH）3絮凝法的改进

AI（OH）3悬浮液具有一定的吸附水体中微细颗粒和有色物质的能力，但形成的吸附颗粒（也称矾花）较小，重量较轻，沉降缓慢，即使静置10h以上，仍不能得到澄清的上清液。为了增加AI（OH）3的吸附分离效果，作者试用加入1～2ppm聚丙烯酸胺（PAM）（阴离子型）的助凝方法，获得了较为理想的效果。如在50mL水样中加1mL AI（OH）3悬浮液，0.5mL100ppm PAM，混合液立即形成粗大的矾花，迅速下沉，约10min后即可获得澄清的上清液，用此上清液即可进入下一步的离子交换操作，而不加PAM的水样，放置10h以上，上部水体仍呈乳白状，有微细颗粒悬浮其中。另外加有PAM的水样，275nm处的吸收值也有明显的降低，说明PAM不仅具有助凝作用，还有一定的去除污染物的协同效应。另外经絮凝处理的水样，最好用离心分离法或离子膜抽滤法除去絮凝物，不宜用滤纸过滤，如用滤纸过滤，滤纸需用稀盐酸浸洗，再用去离子水洗至流出液在220nm和275nm处的吸收与去离子水的吸收相近或相同，否则会影响水样在220nm和275nm的吸收。

2.5 对实验用水的要求

紫外分光光度法测定水中NO3－N含量，要求制备校准曲线用水、仪器调零用水和水样稀释用水都要一致，即要用同一批次 （最好是同一桶）的蒸馏水或去离子水。因为不同批次的纯水，其A220和A275是不相同的（见表4）。

表4 不同批次澄星电厂去离子水的紫外吸收 （UV3000紫外分光光度计用屈臣氏蒸馏水调零）

2.6 能力验证盲样考核和质控样检查

能力验证，盲样 （也称密码样）考核和质控样检查是标准化实验室建设中质量管理的重要手段。水中硝酸盐氮含量的测定是考核频率最多的项目之一 （本公司开业以来的三年中，水中NO3－N含量的检测考核就达20多次）。能不能一次性通过考核，这关系到实验室的能力、荣誉和分析人员的水平、业绩，甚至影响到经济效益 （分包单位往往通过此类考核来决定分包项目的去向）。因此被考核实验室和接受任务的分析人员对此类考核都十分重视。要较好地完成此类考核，作者认为，除具备熟练、规范的操作技能外，选择适宜的分析方法至关重要。有人作过统计［2］，2006年云南省硝酸盐氮密码样考核，用酚二磺酸分光光度法进行分析的通过率（也称合格率）为52.9%，用紫外分光光度法参加考核的，通过率为69.2%。作者以及同事在近几年参加水中硝酸盐氮含量测定的能力验证、盲样考核和质控样检查有近30次之多，均采用作者提供的优化了的紫外分光光度法测定条件，考核合格率为100%，并且结果数据绝大多数都落点在标准值附近。

所谓优化了的紫外分光光度法测定条件，就是如前所述的实验用水要保持一致，可以不加的试剂坚决不加，如用于考核的样品均为国家标准物质研究所提供的标准物质，是不存在干扰物质的，因此，氨基磺酸就不必加了，另外，1mL 1mol／L盐酸对吸光度没有影响，在这样的用标准物质稀释的水样中（10.00～250mL），盐酸也是可以不加的，这就使得被测水样的组成达到最简单，操作最简便，从而使测定的准确度更好，精密度更高。表5列出近半年来4次盲样考核 （分包方）和4次质控样检查 （公司质管室）的结果。

表5 4次盲样考核和4次质控样检查结果

3 结论

（1）应具备良好的从事分析检测工作的基本技能；

（2）初步试验不可忽视；

（3）每次检测自始至终，实验用水 （蒸馏水或去离子水）必须一致；

（4）国产紫外分光光度计系统的稳定性较差，需经常调整，因此，每次检测最好重新绘制校准曲线 （或检查校准曲线上的1～2个点的吸光值来确定要不要重新绘制校准曲线）；

（5）能不加的试剂就不加，使样品组成最简单，操作最简便；

（6）努力做好以上各点，就能做到在能力验证、盲样考核和质控样检查等考核中取得100%合格的优秀成绩。

［1］本书编委会.水和废水监测分析方法 （第四版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2010.

［2］冯江.酚二磺酸光度法和紫外分光光度法分析水中硝酸盐氮的比对［J］.环境科学导刊，2007，26（增刊）：97－99.

Practice and Summary of Testing Nitrite Nitrogen in Water Using UV Spectrometry

ZHANG Chang－shou
（Jiangyin Qiuhao Testing Limited Company，Jiangyin Jiangsu 214400，China）

UV spectrometrymethod adopted to test Nitrite nitrogen in surface water and groundwater was easy to conductwith less agents and high precision and accuracy.The evaluation of UV spectrometry introduced in this paper was 100%qualified in the process of proficiency testing，blind assessment，and quality control check etc.

UV spectrometry；nitrite nitrogen；test；check

X83

：A

：1673－9655（2015）06－0110－04

2015－04－23

张长寿（1947－），男，分析化学专业研究生毕业，理学硕士，高级工程师，发表论文40余篇，其中一篇选为国际交流论文，两篇收入美国《Chemical Abstrct》，多篇收入《中国无机分析化学文摘》。