總氮TN的測定標準方法

 
　　1 定義/概念
　　2 意義
　　3 測定原理/方法
　　4 測定儀器介紹
　　一： 定義/概念
　　總氮包括溶液中所有含氮化合物，即亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無機鹽氮、溶解態(tài)氮及大部分有機含氮化合物中的氮的總和。
　　二：意義
　　總氮中對人體危害zui大的是亞硝酸鹽氮，當(dāng)水中的亞硝酸鹽氮過高，飲用此水將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，是一種強致癌物質(zhì)，長期飲用對身體極為不利。而且氨氮在厭氧條件下，也會轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮；飲用水中硝酸鹽氮在人體內(nèi)經(jīng)硝酸還原菌作用后被還原為亞硝酸鹽氮，毒性將擴大為硝酸鹽毒性的11倍，主要影響血紅蛋白攜帶氧的能力，使人體出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。
　　總氮是反映水體富營養(yǎng)化的主要指標。太湖水污染事件的發(fā)生，讓監(jiān)管部門重新認識到了總氮的危害性。掌握總氮排放量、分布狀況以及主要來源，對控制水體富營養(yǎng)化、改善水質(zhì)具有十分重要的意義。
　　三：測定原理/方法
　　水質(zhì)總氮的測定
　　——堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法
　　1 目的
　　1.1 了解堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定總氮的原理
　　1.2 掌握水樣消解的方法
　　1.3 了解總氮的來源
　　1.4 掌握紫外光度計的使用
　　1.5 掌握工作曲線的制作方法，區(qū)別工作曲線與標準曲線。
　　2 測定原理
　　本方法適用于地面水，地下水含亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮無機銨鹽、溶解態(tài)氨及在消解條件下堿性溶液中可水解的有機氮的總和。水體總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標之一。
　　過硫酸鉀是強氧化劑，在60℃以上水溶液中可進行如下分解產(chǎn)生原子態(tài)氧：

　　K₂S₂O₈+H₂O 2KHSO₄+[O] ¾®¾D （原子態(tài)氧）

分解出的原子態(tài)氧在120—140℃高壓水蒸氣條件下可將大部分有機氮華合物及氨氮、亞硝酸鹽氮氧化成硝酸鹽。以CO（NH2）2代表可溶有機氮合物，各形態(tài)氮氧化示意式如下：
　　CO（NH2）2+2HaOH+8[O]→2NaNO3+3H2O+CO2
　?。∟H4）2SO4+4NaOH+8[O] 2NaNO3+Na2SO4+6H2O
　　NaNO2+[O] →NaNO3
　　硝酸根離子在紫外線波長220nm有特征性的量大吸收，而在275nm波長則基本沒有吸收值。因此，可分別于220和275nm處測出吸光度。A220及A275按下式求出校正吸光度A：
　　A= A220—2A275 （1）
　　按A的值扣除空白后用校準曲線計算總氮（以NO3——N計）含量。
　　3 試劑
　　3.1 無氮化合物的純水
　　3.2 氫氧化鈉溶液20.0g/L：
　　稱取2.0氫氧化物（NaOH A.R），溶于純水中，稀釋至100ml。
　　3.3 堿性過硫酸鉀溶液
　　稱取40g過硫酸鉀（K2S208 A.R），另稱取15g氫氧化鈉（NaOH A.R）溶于純水中并稀釋至1000ml，溶液貯存于聚乙烯瓶中zui長可保存一周。（注意事項：在過硫酸鉀*溶解后，再加入氫氧化鈉進行溶解）
　　3.4 鹽酸溶液（1+9）
　　量取1份HCl（A.R）與9份水混合均勻。
　　3.5 硝酸鉀標準溶液（以計），100mg/L： NNO--3
　　硝酸鉀（KNO3 ，A.R）在105—110℃烘箱中烘干3h，于干燥器中冷卻后，稱取0.7218g溶于純水中，移至1000ml溶量瓶中，用純水稀釋至標線，在0～10℃保存?？煞€(wěn)定六個月。
　　3.6 硝酸鉀標準使用溶液（以計）， 10.0mg/L NNO--3
　　用硝酸鉀標準溶液（3.5）稀釋10倍而得，使用時配制。
　　3.7 硫酸溶液（H2SO4，A.R）ρ=1.84
　　3.8 硫酸，（1+35）
　　1體積硫酸（3.7）與35體積水混合均勻。
　　4 儀器和設(shè)備
　　4.1 紫外分光光度計及10mm石英化色皿。
　　4.2 醫(yī)用手提式蒸氣滅菌器或家用壓力鍋（壓力為 1.1—1.4kg/cm2），鍋內(nèi)溫度相當(dāng)于120—140℃。
　　4.3 具玻璃磨口塞比色管，25ml，10支左右。
　　4.4 紗布和棉線。
　　5 樣品
　　5.1 采樣
　　在水樣采集后立即放入冰箱中或低于4℃下保存，但不得超過24小時。水樣放置時間較長時，可在1000ml水中加入約0.5ml硫酸（ρ=1.84g/ml），酸化到PH=2，并盡快測定。
　　5.2 試樣的制備
　　取樣品（5.1）用氫氧化納溶液（3.2）或硫酸溶液（3.8）調(diào)節(jié)至pH5—9。
　　如果試樣不含懸浮物按（6.1.2）步驟測定，試樣含有懸浮物則按（6.1.3）步驟測定。
　　6 分析步驟
　　6.1 測定
　　6.1.1 用吸管取10.00ml試樣（氮含量超過100μg時可減少取樣量并加入純水至10ml）于干比色管中。
　　6.1.2 試樣不含懸浮物時，按下列步驟進行。
　　a 加入5ml堿性過硫酸鉀溶液（3.3），上塞并用紗布和線包扎緊，以防彈出。
　　b 將盛有試樣的比色管置于醫(yī)用高壓蒸汽滅菌器中，加熱，使壓力表指針到1.1—1.4kg/cm2,此時溫度達120—140℃后開始計時，或?qū)⒈壬苤糜诩矣酶邏哄佒?，加熱至頂壓閥吹氣時計時，保持半個小時。
　　c 冷卻至室溫，取出比色管。
　　d 加鹽酸（3.4）1ml，用純水稀釋至標線，混勻。
　　e 移取部分溶液至石英比色管中，在紫外分光光度計上，以純水作參比，分別在波長為220和275nm處測定吸收度，并用（1）式計算出校正吸收度A。
　　6.1.3試樣含懸浮物時，先按上述6.1.2中a至d步驟進行。然后待澄清后，移取上述清液同6.1.2.e步驟測定。
　　6.2空白試驗
　　空白試驗除以10ml純水代替樣品外，采用與6.1.2*一致的步驟進行?？瞻自囼灥腁值不超過0.03。
　　6.3 校準
　　6.3.1 工作曲線校準系列的配制
　　a 用分度吸管向一組比色管分別加入硝酸鹽標準溶液（3.6）0.0、0.50、 1.00、 2.50、5.00、7.50、10.00ml，加純水稀釋至10.00ml。
　　b 按6.1.2a至e步驟進行測定。
　　6.4 工作曲線的制作
　　標準溶液及空白溶液在220nm和275nm處測得的吸收值按下列公式計算
　　AS=AS220-2AS275 （2）
　　Ab=Ab220-2Ab275 （3）
　　式中：AS220——標準溶液在220nm波長的吸收光度。
　　AS275——標準溶液在275nm波長的吸收光度。
　　Ab220——空白（零濃度）溶液在220nm波長的吸收光度。
　　Ab275——空白（零濃度）溶液在275nm波長的吸收光度
　　校正吸光度Ar
　　Ar=AS—Ab （4）
　　按Ar值與相應(yīng)的NO3-N含量（μg）用電腦或用具統(tǒng)計功能的計數(shù)器進行線性回歸統(tǒng)計計算獲取工作曲線1。
　　7 結(jié)果的表示
　　按式（1）計算得試樣吸光度并扣除空白Ab獲校正Ar吸光度，用校準曲線算出相應(yīng)的總氮m（μg）數(shù)，式樣總氮含量按下式計：
　　總氮（mg/L）=m/V （5）
　　式中：m——試樣測出含氮量，μg；
　　V——測定用試樣體積，ml。
　　8 注意問題
　?。?）溶解性有機物對紫外光有較強的吸收，雖使用了雙波長測定扣除法以校正，但不同樣品其干擾強度和特性不同，“2A275”校正值僅是經(jīng)驗性的，有機物中氮未能*轉(zhuǎn)化為NO3——N對測定結(jié)果有影響也使“2A275”值帶有不確定性。樣品消化*者，A275值接近于空白值。
　?。?）溶液中許多陽離子和陰離子對紫外光都有一定的吸收，其中碘離子相對總氮含量的2.2倍以上，溴離子相對于總氮含量的3.4倍以上有干擾。
　　（3）樣品在于處理時要防止空氣中可溶性含氮化合物的污染，檢測室應(yīng)避開氨或硝酸等揮發(fā)性化合物。

總氮TN測量過程中常見Q&A

TN的測定大家好像做的特別多,談?wù)勛约鹤隽诉@么多次的幾個感想:
TN做起來比較簡單,但是要做得準好像不太容易,個人感覺以下幾個方面很需要注意:

1.堿性過硫酸鉀的配置過程中,由于溶解比較慢.于是大家都加熱,可是過硫酸鉀60度以上就分解失效了.所以加熱要小心,水浴吧,人不要走開...             過硫酸鉀溶解時建議在有條件的情況下使用磁力攪拌器進行溶解。

2.過硫酸鉀的質(zhì)量非常重要,國內(nèi)合格率很低,（曾經(jīng)聽人說95%都不行）很多人建議可用上海醫(yī)藥和上海愛建的.（大多數(shù)用戶反映上海愛建的過硫酸鉀比較好用）

3.測定吸光度時,建議在測定完一組樣品的同一波長后，再調(diào)整到另一波長，統(tǒng)一測定，不要測完一個樣品的兩個吸光度后再換另一個樣品，這樣反復(fù)調(diào)整波長會引起一定的測量誤差。美譜達UV-1600PC/UV-1800PC以上儀器可以直接實現(xiàn)總氮測量。配合美譜達軟件可以直接實現(xiàn)1×A220nm—2×A275nm，在軟件中系數(shù)可根據(jù)自己的實際需求進行設(shè)定，可以通過軟件直接得到總氮TN的標準曲線，對樣品的測量達到一步到位軟件可以直接顯示記錄存儲客戶所需要的數(shù)據(jù)。單位一般為mg/L。