总氮测定中空白值影响因素实验分析

【摘 要】为了保证总氮分析测定的精密度和准确度，以满足总氮测试的技术要求，对总氮测定中影响空白值的主要因素——玻璃器皿的洁净度、实验室环境、碱性过硫酸钾的纯度和放置时间、实验室用水、消解时间和温度及自然冷却时间等进行了研究。通过多组实验数据的比对分析，定量分析相应影响因子对空白值的影响程度，旨在为水质监测提供借鉴和参考作用。

【关键词】总氮 空白值 精密度 准确度 碱性过硫酸钾 实验室用水

目前，在水质监测中，总氮的分析方法普遍采用HJ636-2012碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法。而空白试验是必不可少的操作过程，空白试验值的大小和真实可靠与测定结果的准确度、精密度有极大的相关性。定量分析相应影响因子对空白值的影响程度，通过多组实验数据的比对分析，提出有效控制空白值的最佳实验条件，以指导实验操作。

1实验方法原理

主要是在120～124℃的碱性条件下，利用碱性过硫酸钾溶液使样品中含氮化合物的氮转化为硝酸盐，采用紫外分光光度法于波长220nm和275nm处，分别测定吸光度A220和A275，计算校正吸光度A，A=A220-2A275。

2实验仪器及试剂

SP-756型号的上海光谱紫外分光光度计，石英比色皿（10mL），压力蒸汽消毒器，具塞玻璃磨口比色管（25mL），新制备的去离子水，碱性过硫酸钾，（1+9）盐酸。

3空白值的影响分析实验

3.1玻璃器皿的洁净度对空白值的影响

玻璃器皿壁上难以清洗的有机物及其他物质会混入介质中而使空白值偏高，所以比色管、比色皿用1+9盐酸浸泡5～6h，用无氨水或去离子水反复冲洗，可使空白吸收值控制在0.030以下。

3.2实验环境的影响

实验室环境对空白值的影响很大，总氮的分析应在无氨的实验室环境中进行，室内不应含有扬尘、石油类及其他的氮化合物，绝对不能在分析氨氮等氮类项目的实验室中做总氮项目的分析，所使用的试剂、玻璃器皿等也要单独存放，避免交叉污染，影响空白值。

3.3实验用水对空白吸光值的影响

总氮的国标中要求试验用水需用无氨水或新制备的去离子水，因无氨水的制备比较繁琐，考虑到具体工作的可操作性，现将无氨水、新制备去离子水、娃哈哈纯净水和放置一天的去离子水做对比试验，在其他实验室条件都一样的情况下，测定4种实验用水对空白值的影响。每种水取8个试样，取平均值，其结果如下表。实验结果表明，无氨水、新制备的去离子水、娃哈哈纯净水这三种均符合空白试验的校正吸光度Ab小于0.030的要求。为了提高总氮的精密度和准确度，去离子水应现用现制备。详细数据见表1。

3.4实验试剂对空白吸收值的影响

3.4.1过硫酸钾对空白吸光值的影响

总氮的测定对过硫酸钾的纯度要求很高，过硫酸钾质量的好坏直接影响实验结果。我们买来4种不同品牌的过硫酸钾进行对比试验，每个牌子的过硫酸钾在其他实验条件都相同的情况下测定6次，取平均值，其结果如表2。

试验证明，不同厂家生产的过硫酸钾对总氮的空白吸光度影响极大，总氮分析要求过硫酸钾的含氮量应小于0.0005%，但一些厂家所生产的试剂虽然在产品说明上标注的是合格，但通过试验校正含氮量明显达不到这个要求，所以在实用前应该对该试剂进行空白试验测定，从而选择经济适用的过硫酸钾。如过硫酸钾纯度不符合做总氮的要求，则必须进行重结晶过程。

3.4.2氢氧化钠对空白吸光值的影响

氢氧化钠试剂的纯度也影响空白吸光值，选择分析纯和高级纯进行比对试验，结果如表3。

本试验表明氢氧化钠的纯度对空白吸光值的影响也很大，如纯度不够，含氮量高必须进行更换。

3.4.3碱性过硫酸钾的存放时间对空白吸光值的影响

表4为不同保存时间碱性过硫酸钾的空白吸光值，结果发现，碱性过硫酸钾聚乙烯瓶中在室温20℃避光保存的情况下，7d以内空白吸光值无大差别，但随着碱性过硫酸钾存储时间的增加而增大，到9d发现空白吸光值大于0.030。

3.5消解时间对空白吸光值的影响

过硫酸钾在220nm波长处有很强的吸收峰，即使只有1%的残留，仍足以严重干扰测定。而消解过程中过硫酸钾能否分解完全，关键取决于消解时间和温度。

由表5可知，消解时间短，过硫酸钾分解不完全，先充分排出灭菌锅内的冷空气再关闭放气阀恒温消解，自然降压至与外界相同时才可以打开锅盖，以保证总消解时间足够长，过硫酸钾分解完全，超过30min时，空白吸光值低于国标要求，所以消解时间大于30min已经足够，稍长时间则更好。

4 结语

在试验中，注意实验室内环境，绝不能在分析氨氮等氮类项目的实验室中做总氮项目的分析；降低空白吸收值比色管选用优质的，用前需要盐酸浸泡比色管，用无氨水洗涤；保证碱性过硫酸钾及氢氧化钠纯度和实验室用水，最好现用现配；对于不达标的过硫酸钾，可以通过重结晶的方式；保证过硫酸钾消解完全；注意消解时间和温度，压力保持稳定，能降低空白吸收值。防止空白值增大，消解时管塞要密闭，不能漏入空气。

参考文献：

[1]伊利军，冯秀军，韩培林.提高紫外分光光度法测定总氮质量的措施研究[J].山东工程学院学报，2000（4）：73-76.

[2]夏羽兰，张海荣，徐晓春 等.降低总氮测定空白的方法改进[J].贵州环境科技，2003，（4）：42-43.

作者简介：刘桂杰（1970—），辽宁沈阳人，女，本科，研究方向：水利工程施工、工程质量检测及分析等。