1、水质分析中总氮测定的影响因素探讨摘要：总氮是水中所含氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮之和的总称,是表征湖库水质富营养化程度的重要指标之一。基于此，本文探讨了影响总氮测定的相关因素。 关键词：水质分析；总氮测定；因素 中图分类号：C35 文献标识码： A 引言 总氮是指水体中所有含氮化合物中的氮含量，即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和。它是反映水体富营养化程度的重要指标之一。 1、实验用水 因为实验室环境中常存在氨，因此标准方法和文献，均要求实验用水必须为无氨水，以酸化蒸馏法制备为最好(1L 水中加 0.1mLH2SO4)4。刘京提出实验用水为超纯水或
2、电导率低于 0.5S/cm 的水。曹群等用去离子水、蒸馏水和无氨水进行空白实验发现，去离子水的吸光度值蒸馏水无氨水，所以要用无氨水作为试验用水。另外，无氨水的加入顺序对吸光度也有影响，在空白试验中，可以在消解后再加入无氨水，使无氨水中的 N 不会被氧化为 NO，对结果产生的误差较小。无氨水的吸光值随存放的时间延长而增大，因此要现配现用。 2、器皿的洗涤 标准法要求所用玻璃器皿需用 1+9 盐酸浸泡，清洗后再用无氨水冲洗数次。蒋晶晶提出用 1+3 硫酸荡洗，可有效地达到去除干扰物的目的。对于石英比色皿，用 1+2 盐酸、乙醇洗液洗涤。 3、实验室环境 总氮的分析应在无氨、无尘、通风良好的环境中进
3、行，应避免与氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮等实验项目同处一室进行分析;挥发酚、总硬度在测定中均使用挥发性较大的浓氨水，也应避开。同时试剂、玻璃器皿应避开氨的交叉污染，最好专用。 4、实验影响因素分析 4.1、试剂浓度 紫外分光光度法测定总氮所使用试剂的纯度是影响总氮测定结果的重要因素之一，特别是过硫酸钾和 Na OH 这 2 种试剂，通常，碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮要求过硫酸钾和氢氧化钠的含氮质量分数应小于 0.0005%，硝酸钾应采用基准试剂或优级纯。但在实际实验中，受生产工艺影响，国产试剂中含氮量较高，往往会造成空白实验值偏高，实验显示，空白吸光度值测定结果通常会出现大于 2 的情
4、况，导致无法正常比色测定。而国内市面上所提供的过硫酸钾试剂纯度为分析纯，其纯度无法满足该实验测定需要，因此，很多实验人员只能选用进口试剂，使得测定成本增加。 本文通过多次实验，国产过硫酸钾经重结晶提纯后可以满足实验测定需要。除以上两种试剂外，为了减小实验系统误差，在实际测定中盐酸也应采用优级纯试剂。 4.2、K2S2O8 溶液对空白值的影响 过硫酸钾的浓度为 40g/L，当在 10ml 水样中加入浓度为 40g/L 的碱性过硫酸钾溶液 5ml，稀释到 25ml 后如果不发生反应消耗，过硫酸钾的浓度最高可达到 8g/L。K2S2O8 溶液在 220nm 处有很强的吸收峰，在浓度大于 0.4g/L
5、 时吸光度达到 0.300，会对比色产生严重的干扰，使空白值偏高;当浓度更高时，吸光度可达到 1 以上，而且 K2S2O4 溶液在 275nm处也有较强的吸收，当浓度达到 0.4g/L 时，吸光度达到 0.089。因此只要在消解过程中有少量的残余就可对比色产生严重的干扰。 4.3、重结晶 K2S2O8 溶液对空白值的影响 在 20时对饱和 K2S2O8 溶液冷却到 0时，过滤后得到重结晶过硫酸钾，在干燥剂中晾干后，配成不同浓度的 K2S2O8 溶液做比对试验。不同浓度的重结晶 K2S2O8 溶液在 220nm 处和 275nm 处的吸光度略有提高，但是变化不大。在 220nm 处和 275nm
6、 处仍有很强的吸收峰，在浓度大于0.4g/L 时在 220nm 处吸光度大于 0.300，会对比色产生严重的干扰，使空白值偏高;当浓度更高时，吸光度可达到 1 以上，而且 K2S2O8 溶液在275nm 处也有较强的吸收，当浓度达到 0.4g/L 时，吸光度达到 0.089。所以采取 K2S2O8 重结晶精制对减小空白值无效。 4.4、硫酸钾对空白值的影响 当过硫酸钾消解后转变为硫酸钾，以空白超纯水作参比，对不同浓度硫酸钾溶液作比对实验，K2SO4 溶液浓度高达 40g/L 时，波长为 220nm的吸光度只有 0.025，所以 K2SO4 溶液在 220nm 和 275nm 处吸收很弱，对空白
7、值的影响较小。 4.5、消化过程对空白值的影响 消化过程中过硫酸钾是否完全分解,关键取决于消煮时间和温度。在40以上即可自动分解,显然在高温区持续越久分解就越完全。研究表明,过硫酸钾在 120下,30min 可分解完全。依照方法的方案让空白样加碱性过硫酸钾在 120140分别消化 5、10、20、25、30、40min 时,吸光度见表 1。 表一空白样不同消解时间后的吸光度 4.6、消解温度、压力和时间的控制 一些学者提出,在样品消解中如操作不慎,即使只有原量 1%的K2S2O8。残余,仍对比色产生严重干扰,因此,样品消解中千万不能漏气,要保证消解温度达 120124,压力为 1.11.4kg
8、/cm2,消解时间为30min。为保证消解完全,有人建议消解时间控制在 45min,以降低空白值。4.7、总氮和总磷的同时测定 总磷和总氮一样,也是水质富营养化指标。有时需要同时测定水样中的总磷和总氮,一般都是采取分步消解、分步测定。徐明家、李飞探讨了同时消解测定水中总氮和总磷的可能性,取得了成功。方法是取适量水样稀释到 50mL,加 5mL 碱性过硫酸钾,按标准方法消解后,各取 25mL 于两支50mL 的比色管中,分别用于测定总氮、总磷。 4.8、波长定位准确性 总氮测定波长为 220nm 和 275nm2 个波长，分别用双光路和单光路紫外分光光度计测定同一浓度的标准溶液时，使用双光路的相
9、对误差和 RSD均比单光路的小，建议使用双光路紫外分光光度计。本实验室使用的是双光路紫外分光光度计（UV-2102 型） ，批量测定水样时，建议对同一组样品最好先测定(220nm)波长，测定完后再调整至 275nm 波长测定，不能测完一个样品的 2 个波长吸光度后再测定下一个样品，避免反复切换波长产生的测量误差。 4.9、其余注意事项 在测定中,所有的酸性试剂取用后要马上加盖,以防吸入氨。样品消解时,要在一开始就放入,再在室温下加热,如先把灭菌锅水煮沸,再放入样品,会使测定产生较大偏差。用来包扎比色管的纱布,应及时洗净,最好现洗现用。压力锅内的水应及时更换,保持清洁。应定期校验压力锅、密封圈,
10、以使压力锅的使用温度和压力与仪表显示的一致,以保证分析过程与标准方法规定的一致。在比色时,应在同一波长测定完一组样品后,再调整到另一波长测定,以防反复调整波长,引起测定误差,也减少麻烦。 5、结语 在水质分析的总氮检测中，只要严格控制对实验产生影响的条件（例如实验用水、实验试剂、消解温度及时间等） ，对测定总氮是没有什么影响的，是完全可行的。其次，配制好的总氮标准使用液，存放在冰箱中，至少可以使用一个月。 参考文献：1郭立军,李世荣,文新宇.水质分析中总氮测定的不确定度评定J.湖南工业 大学学报,2010,03:86-88. 2古昕玲.水质分析中测定总氮影响因素的探讨J.水利技术监督,2007,02:20-23. 3赵虹.水质总氮测定中影响因素分析J.辽宁城乡环境科技,2005,06:12-14. 4周英杰,王淑梅,陈少华.影响总氮测定的关键因素研究J.环境工程,2012,01:106-110. 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第四版） ，中国环境科学出版社（M） ，2002.12.
