浅析水和废水总氮的测定

方海旺++周迎迎

摘要：水中的总氮是衡量水质的重要指标之一。常用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水中总氮对实验用水、试剂质量、消解时间和温度等条件要求苛刻，本文是就以上条件简要阐述。

关键词：实验用水；碱性过硫酸钾溶液；高压锅内消解时间和温度；紫外可见分光光度计。

一般天然水中总氮（TN）不高，但随着大量生活污水、农田排水及含氮工业废水等的排放，导致河流、湖泊、水库等水体中TN（以硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨等无机态氮化合物和尿素、氨基酸、蛋白质和有机胺等有机态氮化合物形式存在）含量增加，导致生物和微生物大量繁殖，消耗水中溶解氧（DO），使水体质量恶化。

总氮测定方法通常采用过硫酸钾氧化，使无机态氮和有机态氮化合物转变为硝酸盐后，再以紫外法、偶氮比色法，以及离子色谱法或气相分子吸收法进行测定。

实验方法

1、方法依据和原理

水质分析中通常采用 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012）。

在60℃以上的水溶液中，过硫酸钾分解成氢离子和原子态氧。加入氢氧化钠中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。在120～124℃的碱性介质条件下，用过硫酸钾作氧化剂，可以将水样中无机态氮和有机态氮化合物转变为硝酸盐。用紫外分光光度法分别于220nm和275nm处测定水样吸光度（硝酸根离子在220nm波长处有吸收定量测定硝酸盐氮，溶解的有机物在220nm处也会有吸收，而硝酸根离子在275nm处没有吸收，在275nm处作另一次测量，以校正硝酸盐氮值），按A=A220-2A275计算硝酸盐氮的校正吸光度值，从而计算总氮的含量。

2仪器与试剂

仪器：XFS-280CB手提式压力蒸汽灭菌器（最高工作压力不低于1.1～1.4㎏/cm2，最高工作温度不低于120～124℃），25ml具塞磨口玻璃比色管（同批次，密封性好），UV5100B紫外可见分光光度计（单光束），10mm石英比色皿，1810C摩尔超纯水机元素型（电阻率18.25MΩ·cm），其它一般实验室常用仪器和设备。

试剂：无氨水或新制备的去离子水（超纯水），氢氧化钠（优级纯），过硫酸钾（环保级），硝酸钾（优级纯），浓盐酸（分析纯）。

3实验分析

3.1实验用水

无氨水、娃哈哈纯净水，1810C摩尔超纯水机元素型新制备的去去离子水（超纯水），对空白值的影响见表1。表1表明实验用水可以取用自经1810C摩尔超纯水机元素型新制备的去离子水（超纯水）。

3.2碱性过硫酸钾溶液

由氢氧化钠溶液（冷却至室温）和过硫酸钾溶液（50℃水浴加热至全部溶解），混合配制而成。室温保存，有效使用7天。

使用某公司试剂配制碱性过硫酸钾溶液校准曲线吸光度及相关系数见表1，经多次试验调整始终达不到，空白试验的校正吸光度应小于0.030的要求。后经使用科密欧公司试剂配制碱性过硫酸钾溶液校准曲线吸光度及相关系数见表2，空白试验的校正吸光度应小于0.030，经笔者多次试验该公司试剂具有稳定性。

3.3鹽酸溶液（1+9） 使用前30分钟配制。

3.4实验步骤 见1.1方法依据9.1

3.5高压锅内消解时间和温度

高压锅消解样品前，将放气阀摘子推到放气（立起）位置使内部冷空气在加热过程逸出。放气阀有蒸汽逸出时，使放气阀摘子返回关闭（水平）位置。在120～124℃保持30～50min（消解时间下空白的吸光度值见表3），保温结束，先切断电源至压力表回复至零，打开排气阀排出内部余气，避免内部压力骤降致使锅盖吸瘪及比色管内液体喷出。

不同消解时间（20、30，40，50，60）min下空白的吸光度值分别为：0.056A，0.008A，0.009A，0.007A，0.008A。

3.6冷却时间

经多次试验证明自然冷却时间2～3h，可以满足实验的需求。

3.7试样比色

试样进行比色测定时建议从低浓度到高浓度，以免测定高浓度试样后清洗不彻底对低浓度试样的影响，同时减少比色皿的洗涤次数。

3.8试样稀释

对于TN含量超出检测上限7.00㎎/L的高浓度样品，将试样进行稀释后再去消解，稀释操作中试样取样量不得低于5ml，稀释的试样消解后的吸光度大于1.000，需要对样品进行逐级稀释。若消解后直接稀释，不进行消解会使试样测定结果偏低。

4结束语

实验用水及试剂（主要是氢氧化钠和过硫酸钾）是实验室操作中的主要控制条件：无氨水制备繁琐，实验室制水设备处的水满足分析要求就可以使用；采购正规厂家试剂即可，配制好的试剂在满足实验要求的情况下可以不必频繁配制。含有较多悬浮物的试样可以直接取或经离心后的上清液测定。同时注意实验室环境、正确使用仪器及实验结束后仪器的洗涤和检定。

参考文献：

[1]水和废水监测分析方法（第四版）（增补版）[M] .中国环境出版社·北京：2016.

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