紫外可見分光光度計堿性過硫酸鉀消解法測總氮

測定水中總氮的堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。

適用于地表水、地下水、工業廢水和生活污水中總氮的測定。

當樣品量為10ml時，本方法的檢出限為0.05mg/L，測定范圍為0.20~7.00mg/L。

規范性引用文件

本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。

HJ/T 91 地表水和污水監測技術規范

HJ/T 164 地下水環境監測技術規范

總氮

指在本標準規定的條件下，能測定的樣品中溶解態氮及懸浮物中氮的總和，包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機銨鹽、溶解態氨及大部分有機含氮化合物中的氮。

方法原理

在120~124℃下，堿性過硫酸鉀溶液使樣品中含氮化合物的氮轉化為硝酸鹽，采用紫外分光光度計法于波長220nm和275nm處，分別測定吸光度A220和A275（或者選擇上海奧析UV1800紫外可見分光光度計單機多波長直接同時測得220nm和275nm的數值），按公式（1）計算校正吸光度A，總氮（以N計）含量與校正吸光度A成正比。

A=A220-2A275（1）

干擾和消除

當碘離子含量相對于總氮含量的2.2倍以上，溴離子含量相對于總氮含量的3.4倍以上時，對測定產生干擾。

水樣中的六價鉻離子和三價鐵離子對測定產生干擾，可加入5%鹽酸羥胺溶液1~2ml消除。

試劑和材料

除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑，實驗用水為無氨水。

無氨水

每升水中加入0.1ml濃硫酸蒸餾，收集餾出液于具塞玻璃容器中。也可使用新制備的去離子水。

氫氧化鈉

含氮量應小于0.0005%，氫氧化鈉中含氮量的測定方法見附錄A。

過硫酸鉀

含氮量應小于0.0005%，過硫酸鉀中含氮量的測定方法見附錄A。

硝酸鉀（KNO3):基準試劑或優級純。

在105~110℃下烘干2h，在干燥器中冷卻至室溫。

濃鹽酸：p（HCI)=1.19g/ml。

濃硫酸：p(H2SO4)=1.84g/ml.

鹽酸溶液：1+9.

硫酸溶液：1+35.

氫氧化鈉溶液：P(NaOH)=200g/L

稱取20g氫氧化鈉溶于少量水中，稀釋至100mL。

氫氧化鈉溶液：p(NaOH)=20g/L

量取氫氧化鈉溶液10ml，用水稀釋至100ml。

堿性過硫酸鉀溶液

稱取40g過硫酸鉀溶于600ml水中（可置于50℃水浴中加熱至全部溶解）：另稱取15g氫氧化鈉溶于300ml水中。待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至1000ml。存放于聚乙烯瓶中，可保存一周。

硝酸鉀標準貯備液：p(N）=100mg/L

稱取0.7218g硝酸鉀溶于適量水，移至1000ml容量瓶中，用水稀釋至標線，混勻。加入1~2ml三氯甲烷作為保護劑，在0~10℃暗處保存，可穩定6個月。也可直接購買市售有證標準溶液。

硝酸鉀標準使用液：p（N)=10mg/L

量取10ml硝酸鉀標準貯備液至100mL容量瓶中，用水稀釋至標線，混勻，臨用現配。

儀器和設備

紫外分光光度計：具10mm石英比色皿。

高壓蒸汽滅菌器：高工作壓力不低于1.1~1.4kg/cm2：高工作溫度不低于120~124℃。

具塞磨口玻璃比色管：25ml.

一般實驗室常用儀器和設備。

樣品

樣品的采集和保存

參照HJ/T91和 HJ/T164的相關規定采集樣品。

將采集好的樣品貯存在聚乙烯瓶或硬質玻璃瓶中，用濃硫酸調節PH值至1~2,常溫下可保存7D。貯存在聚乙烯瓶中，-20℃冷凍，可保存一個月。

試樣的制備

取適量樣品用氫氧化鈉溶液或硫酸溶液調節PH值至5~9,待測。

分析步驟

校準曲線的繪制

分別量取0.00、0.20、 0.50、 1.00、 3.00、和7.00硝酸鉀標準使用液于25ml具塞磨口玻璃比色管找那個，其對應的總氮（以N計）含量分別為0.00、 2.00、 5.00、 10.0、 30.0和70.0Ug.加水稀釋至10.00ml,再加入5.00ml堿性過硫酸鉀溶液，塞緊管塞，用紗布和線繩扎緊管塞，以防彈出。將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中，加熱至頂壓閥吹氣，關閥，繼續加熱至120℃開始計時，保持溫度在120~124℃之間30Min.自然冷卻、開閥放氣，移去外蓋，取出比色管冷卻至室溫，按住管塞將比色管中的液體顛倒混勻2~3次。

注1：若比色管在消解過程中出現管口或管塞破裂，應重新取樣分析。

每個比色管分別加入1.0ml鹽酸溶液，用水稀釋至25ml標線，蓋塞混勻。使用10mm石英比色皿，在紫外分光光度計上，以水作參比，分別于波長220nm和275nm處測定吸光度（或者選擇上海奧析UV1800紫外可見分光光度計單機多波長直接同時測得220nm和275nm的數值）。零濃度的校正吸光度Ab、其他標準系列的校正吸光度As及其差值Ar按公式進行計算。以總氮（以N計）含量（ug）為橫坐標，對應的Ar值為縱坐標，繪制校準曲線。

Ab=Ab220-2Ab275

As=As220-2As275

Ar=As-Ab

式中：

Ab-----零濃度（空白）溶液的校正吸光度：

Ab220----零濃度（空白）溶液于波長220nm處的吸光度；

Ab275------零濃度（空白）溶液于波長275nm處的吸光度；

As----------標準溶液的校正吸光度；

AS220------標準溶液于波長220nm處的吸光度

As275------標準溶液于波長275nm處的吸光度；

Ar----------標準溶液校正吸光度與零濃度（空白）溶液校正吸光度的差。

測定

量取10.00ml試樣于25ml具塞磨口玻璃比色管中，按照操作步驟進行測定。

注2：試樣中的含氮量超過70ug時，可減少取樣量并加水稀釋至10.00ml。

空白試驗

用10.00ml水代替試樣，按照操作步驟進行測定。

結果計算與表示

結果計算

參照公司計算試樣校正吸光度和空白試驗校正吸光度差值Ar，樣品中總氮的質量濃度p（mg/L）按公式（5）進行計算。

P=    (Ar-a)×f

     Bv

式中 p------樣品中總氮（以N計）的質量濃度，mg/L：

Ar-----------試樣的校正吸光度與空白試驗校正吸光度的差值；

a-------------校準曲線的截距：

B------------校準曲線的斜率：

V-----------試樣體積，mL：

f------------稀釋倍數。

結果表示

當測定結果小于1mg/L時，保留到小數點后兩位：大于等于1.00mg/L時，保留三位有效數字。

精密度和準確度

精密度

6家實驗室對總氮質量濃度為0.2、 1.52和4.78mg/L的統一樣品進行了測定，實驗室內對標準偏差為別為4.1%~13.8%，0.6%~4.3%，0.8%~3.4%；實驗室間相對標準偏差為別為：8.4%，2.7%，1.8%；重復性限分別為0.06mg/L，0.14mg/L，0.27mg/L：再現性限分別為：0.07mg/L，0.17mg/L，0.35mg/L。

準確度

6家實驗室對總氮質量濃度分別為（1.52±0.10）mg/L和（4.78±0.34）mg/L的有證標準樣品進行了測定，相對誤差分別為：1.3%~5.3%，0.2%~4.2%；相對誤差終值（RE±2S—RE）分別為：2.6%±2.8%，1.5%±3.2%。

質量保證和質量控制

校準曲線的相關系數r應大于等于0.999.

每批樣品應至少做一個空白試驗，空白試驗的校正吸光度Ab應小于0.030.超過該值時應檢查實驗用水、試劑（主要是氫氧化鈉和過硫酸鉀）純度、器皿和高壓蒸汽滅菌器的污染狀況。

每批樣品應至少測定10%的平行雙樣，樣品數量少于10時，應至少測定一個平行雙樣。當樣品總氮含量≤1.00mg/L時，測定結果相對偏差應≤5%。測定結果以平行雙樣的平均值報出。

每批樣品應測定一個校準曲線中間點濃度的標準溶液，其測定結果與校準曲線該點濃度的相對誤差應≤10%。否則，需重新繪制校準曲線。

每批樣品應至少測定10%的加標樣品，樣品數量少于10時，應至少測定一個加標樣品，加標回收率應在90%~110%之間。

注意事項

某些含氮有機物在本標準規定的測定條件下不能*轉化為硝酸鹽。

測定應在無氨的實驗室環境中進行，避免環境交叉污染對測定結果產生影響。

實驗所用的器皿和高壓蒸汽滅菌器等均應無氨污染。實驗中所用的玻璃器皿應用鹽酸溶液或硫酸溶液浸泡，用自來水沖洗后再用無氨水沖洗數次，洗凈后立即使用。高壓蒸汽滅菌器應每周清洗。

在堿性過硫酸鉀溶液配制過程中，溫度過高會導致過硫酸鉀分解失效，因此要控制水浴溫度在60℃以下，而且應待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，再將其與過硫酸鉀溶液混合，定容。

使用高壓蒸汽滅菌器時，應定期檢定壓力表，并檢查橡膠密封圈密封情況，避免應漏氣而減壓。