总氮测定中空白吸光度值偏高问题的实验探讨

李 坤

(文山市环境监测站，云南 文山 663099)



总氮测定中空白吸光度值偏高问题的实验探讨

李 坤

(文山市环境监测站，云南 文山 663099)

通过实验，提出用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水样中总氮有效控制空白试验吸光度值偏高的基本方法：选择合适厂家生产的过硫酸钾，满足测定要求的才可投入使用，或在实验室用重结晶法提纯；实验用水可直接用新鲜去离子水，或使用无氨水；氧化消解时间应保持温度在120～124℃消解30 min以上；碱性过硫酸钾溶液最好现配现用，保存时间不要超过7 d。

总氮测定；碱性过硫酸钾； 空白值；吸光度偏高；解决方法

大量生活污水、农田排水和含氮工业废水排入水体，使水中各种含氮化合物含量增加，造成生物和微生物的大量繁殖，消耗水中的溶解氧，使水体质量恶化。还会造成水中浮游植物生长旺盛，水体出现富营养化状态。因此，总氮是衡量水质的重要指标之一，也是环境监测中重要的检测项目之一。

我国总氮测定现在统一采用国家标准分析方法碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ636-2012)。该方法适用范围广，准确度高，但对空白试验的吸光度值要求较高，质量控制要求空白试验的校正吸光度值应<0.030，以保证测定结果的准确可靠。在实际样品分析过程中，由于试剂纯度、实验用水、消解条件等因素影响，往往空白试验的吸光度值偏高，从而影响测定结果的准确性。现通过实验方法对影响总氮测定中空白试验吸光度值偏高的因素作一些探讨。

1 测定原理

在120～124℃的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，将样品中氨氮、亚硝酸盐氮和大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐，采用紫外分光光度法于波长220 nm和275 nm处，分别测定吸光度A220和A275，按公式A= A220-2A275计算校正吸光度A，总氮(以N计)含量与校正吸光度A成正比，按A的值查校准曲线可计算出总氮的含量。

2 主要仪器和试剂

主要仪器：UV2800S紫外可见分光光度计；立式压力蒸汽灭菌器；10 mm石英比色皿；25 mL具塞磨口玻璃比色管。

主要试剂：不同厂家生产的过硫酸钾(分析纯)；氢氧化钠(优级纯)；盐酸溶液(1+9)。

3 实验方法

严格按国家标准分析方法HJ636-2012中的操作步骤进行实验，量取10 mL试样于25 mL具塞磨口玻璃比色管中，加入5.00mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧管塞，用纱布和细绳扎紧管塞，将比色管置于立式压力蒸汽灭菌器中，加热至顶压阀吹气，关阀，继续加热至120℃开始计时，保持温度在120～124 ℃ 30 min。自然冷却，开阀放气，取出比色管冷却至室温。将比色管中的液体颠倒混匀2～3次，分别加入1.0 mL盐酸溶液(1+9)，用水稀释至25 mL标线，塞紧混匀。使用10 mm石英比色皿，在UV2800S紫外可见分光光度计上，以水作参比，分别于波长220 nm和275 nm处测定吸光度。

4 实验及结果分析

4.1 过硫酸钾质量对空白吸光度值的影响

按照国家标准分析方法HJ636-2012，从配制试剂到空白试验全程使用无氨水(每升水中加入0.10 mL浓硫酸蒸馏，收集馏出液于具塞玻璃容器中)。选用天津市化学试剂三厂生产的优级纯氢氧化钠分别和3个不同厂家生产的分析纯过硫酸钾配制碱性过硫酸钾溶液进行实验对比。3个厂家分别为：Ⅰ优耐德引发剂(上海)有限公司；Ⅱ西陇化工股份有限公司；Ⅲ国药集团化学试剂有限公司。每个厂家做2个平行空白，测其吸光度值进行比较，结果见表1。

表1 不同过硫酸钾对空白吸光度值的影响

由表1可见，3个不同厂家生产的过硫酸钾所测得的空白吸光度值大不相同，只有用优耐德引发剂(上海)有限公司生产的满足测定要求，空白吸光度值<0.030。说明过硫酸钾试剂的质量对空白吸光度值影响较大，甚至直接影响总氮的测定结果。实验前需选择合适厂家生产的过硫酸钾，对不同厂家不同批号的过硫酸钾均需进行空白试验，满足测定要求的才可投入使用。如果买不到合适的过硫酸钾，可在实验室用重结晶法提纯，用50℃水浴加热的方法，配制过硫酸钾饱和溶液，冷却到4℃，得到过硫酸钾晶体，于50℃条件下干燥。一般通过2次重结晶后可达到测定要求。

4.2 实验用水对空白吸光度值的影响

用上述实验中满足测定要求的优耐德引发剂(上海)有限公司生产的过硫酸钾配制的碱性过硫酸钾溶液，按照国家标准分析方法HJ636-2012，分别用无氨水、新鲜去离子水、新鲜蒸馏水进行空白试验。每种实验用水做2个平行空白，测其吸光度值进行比较，结果见表2。

表2 不同实验用水对空白吸光度值的影响

由表2可见，不同实验用水对空白吸光度值有影响，使用无氨水和新鲜去离子水均能满足总氮测定的质量控制要求。蒸馏水的空白吸光度值>0.030，达不到实验要求，故不能直接用蒸馏水进行实验。目前大多数实验室都配备有超纯水机，制备新鲜去离子水较方便快捷，可以直接用新鲜去离子水，若实验室不能制备新鲜去离子水，则要使用无氨水。

4.3 消解时间对空白吸光度值的影响

选用优耐德引发剂(上海)有限公司生产的过硫酸钾、天津市化学试剂三厂生产的优级纯氢氧化钠和新鲜去离子水配制碱性过硫酸钾溶液，并用新鲜去离子水进行空白试验。加热至120℃开始计时，保持温度在120～124℃，分别消解15 min、30 min、45 min。均做2个平行空白，测其吸光度值比较，结果见表3。

表3 不同消解时间对空白吸光度值的影响

由表3可以看出，消解15 min后的空白吸光度值>0.030，达不到总氮测定的质控要求。过硫酸钾本身在波长220 nm处有很强的吸收，但这种吸收在加热过程中随着过硫酸钾的不断分解而逐渐减弱，消解时间过短会造成过硫酸钾分解不完全而使空白吸光度值偏高。从实验中可以看出，消解30 min和45 min后的空白吸光度值变化不大，均<0.030，满足总氮测定的质控要求。所以氧化消解时间应保持温度在120～124℃消解30 min以上。

4.4 碱性过硫酸钾溶液放置时间对空白吸光度值的影响

把4.3中配制的碱性过硫酸钾溶液放于聚乙烯瓶内置于冰箱4℃保存。分别在第3 d、第7 d、第10 d用新鲜去离子水配制空白液按国家标准分析方法HJ636-2012进行空白试验，测得吸光度值见表4。

由表4可以看出，碱性过硫酸钾溶液保存时间不宜过长，7 d内可以使用，保存10 d后空白吸光度值>0.030，已经不能满足总氮测定的质量控制要求。所以在配制碱性过硫酸钾溶液时要适量，最好现配现用，保存时间不要超过7 d。

表4 碱性过硫酸钾溶液放置天数对空白吸光度值的影响

5 结语

总氮是衡量水质的重要指标之一，地表水、工业废水、生活污水等都有总氮项目的测定。用国家标准分析方法碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ636-2012)进行测定，实验中往往出现空白吸光度值偏高的情况，影响测定结果。造成空白吸光度值偏高的因素主要有过硫酸钾的纯度、实验用水、氧化消解时间、碱性过硫酸钾溶液放置时间、实验室的环境条件、玻璃器皿的洁净度等。因此为了测定结果的准确可靠，在保证玻璃器皿洁净、符合实验环境的条件下，有效控制空白吸光度值偏高的基本方法是：

(1)选择合适的厂家生产的过硫酸钾，对不同厂家不同批号的过硫酸钾均需进行空白试验，满足测定要求的才可投入使用。如果买不到合适的过硫酸钾，可在实验室用重结晶法提纯；

(2)实验用水可直接用新鲜去离子水，若实验室不能制备新鲜去离子水，则要使用无氨水；

(3)氧化消解时间应保持温度在120～124℃消解30 min以上，使过硫酸钾分解完全；

(4)碱性过硫酸钾溶液最好现配现用，保存时间不要超过7 d。

[1]本书编委会.水和废水监测分析方法(第四版增补版)[M]. 北京：中国环境出版社,2013:254-257.

[2] 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法:HJ636-2012[S].北京：中国环境科学出版社,2012.

[3]黄玲.总氮测定中空白值的影响因素及其控制方法[J].中国无机分析化学,2013(3):79-82.

Experimental Discussions on the Issue of Relatively High Blank Absorbance in Determination of Total Nitrogen

LI Kun

(Wenshan Environmental Monitoring Station, Wenshan Yunnan 663099, China)

The basic methods to effectively control the problems of relatively high blank absorbance in determination of TN by alkaline potassium persulfate digestion and ultraviolet spectrophotometry were put forward based on experimental practices. Choosing the qualitied potassium persulfatewas necessary to meet the experimental requirement. It also could be made by recrystallization in lab. The fresh deionized water or ammonia free water were needed. The oxidation and digestion time maintained 120 to 124 degrees for more than 30 minutes. It was better to make the alkaline potassium persulfate solution just before it was used. The solution should not be kept for more than 7 days.

determination of TN; alkaline potassium persulfate; blank value; relatively high absorbance; solutions

2017-03-27

X83

A

1673-9655(2017)05-0084-03