污水中总氮测定方法的研究

污水中总氮测定方法的研究

【摘要】用《碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（GB/T 11894-1989）测定水中总氮时，虽然方法中给出的操作步骤比较简单，但在实际操作中准确度较难把握，任何一处细节出现偏差，都会影响测定结果。因此，本文针对操作步骤及实验条件提出了一些建议和改进措施，如控制过硫酸钾的含氮量、延长消解时间及趁热摇匀等。

【关键词】总氮空白值消解时间趁热摇匀

水中总氮的测定常采用的方法是过硫酸钾氧化紫外分光光度法，这种方法的优点是步骤比较简单，所需试剂也较少。我在第一次做总氮校准曲线的时候就出现满天星的后果，开始我以为是仪器本身的原因，后来经过查找多方面的资料和询问专家，才发现是水样空白没有做好。实验所需试剂中的过硫酸钾、氢氧化钠本身都含有一定量的氮，这些都会影响空白值，而做好总氮的空白值是能否成功进行实验的关键。总氮的空白值，不仅与试剂有关，而且与实验用水、器皿、压力锅的压力及方法步骤的掌握等因素关系密切。以下就我在长期实验中从仪器使用、试剂配制与操作步骤等方面摸索的一点心得，以供大家参考。

1.仪器

⑴TU－1810紫外可见分光光度计

⑵民用压力锅，压力为1.1-1.3kg/cm2，相应温度为120-124℃

⑶25ml具塞玻璃磨口比色管

2.试剂

⑴无氨水：实验过程对水的要求非常严格，普通的蒸馏水往往达不到实验要求，需做二次蒸馏以得到无氨水。在二次蒸馏过程中，如果1000ml的无氨水，先前蒸出的200ml馏出液与最后蒸出的200ml馏出液都要弃去，只保留中间蒸出的无氨水待用。

⑵20%氢氧化钠溶液：称取20克氢氧化钠（分析纯即可），溶于无氨水中，稀释至100ml。

⑶碱性过硫酸钾溶液：称取40克过硫酸钾（优级纯）于500ml无氨水中，在55℃水浴锅中加热，待过硫酸钾全部溶解后取出放冷，再称取15克氢氧化钠（分析纯）溶于100ml无氨水中，冷却后倒入过硫酸钾溶液中，定容至1000ml。溶液存放在聚乙烯瓶中，可于培养箱内贮存一周，若碱性过硫酸钾溶液析出晶体

则弃用。

⑷1+9盐酸

⑸硝酸钾标准溶液

标准贮备液：称取0.7218g经105-110℃烘干4h的优级纯硝酸钾（KNO3）溶于无氨水中，移至1000ml容量瓶中，定容。加入2ml三氯甲烷为保护剂，于冰箱冷藏，可稳定6个月。

标准使用液：将贮备液用无氨水稀释10倍，当天配制。

3.步骤

⑴分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸钾标准使用液于25ml比色管中，用无氨水稀释至10ml标线。

⑵取10ml水样（或取适量水样）于25ml比色管中，用无氨水稀释至标线。

⑶准确加入5ml碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，摇匀，用纱布及纱绳裹紧管塞，以防迸出。

⑷将比色管置于压力锅中，加热至规定压力后放气使压力表指针回零，再次达到规定温度压力后开始计时，将消解温度控制在120-124℃，使比色管在过热水蒸气中加热30分钟。若待测水样中为含氨氮较高的生活污水，往往出现氨氮大于总氮的结果，针对这种情况我采取的方法是延长消解时间为50分钟。

⑸压力锅自然冷却至压力表指针回零后开阀放气，移去外盖，取出比色管，趁热多次摇匀比色管，使气相中的氨气被热的过硫酸钾消解转变为NO3-，自然冷却至室温。

⑹加入（1+9）盐酸1ml，用无氨水稀释至25ml标线。

⑺在已经预先预热半小时以上的紫外分光光度计上，设定为双波长系数法（系数为2），以无氨水为参比，用10mm石英比色皿分别在220nm和275nm波长处测定吸光度，用校正的吸光度（A220-2A275）绘制校准曲线。

⑻按水样的校正吸光度，在校准曲线上查出相应的含氮量，再通过公式进行计算。

4.注意事项

⑴玻璃器皿的洗涤：所有玻璃器皿应用刷子沾洗衣粉刷洗后，内壁若仍附有大量水珠，再用强酸性高锰酸钾溶液洗涤，用自来水冲洗干净后沥干，确保玻璃

器皿内壁不挂水珠后，再用（1+9）盐酸浸泡，用无氨水冲洗数次才能使用，否则会造成空白值集市或平行性较差的情况。

⑵实验尽可能使用无氨水，但在不具备无氨水的条件下，在选择其它用水时，事先须将实验用水分别装入石英比色皿中，分别在220nm和275nm波长处测其吸光度，按A220-2A275对吸光度进行修正，以修正后吸光值最小的水为实验用水。我曾经用娃哈哈纯净水做过实验，比普通蒸馏水效果要好的多。

⑶过硫酸钾建议使用优级纯或基准试剂，尽量降低试剂中的含氮量，从而降低实验空白值。虽然一般普通分析纯过硫酸钾的总氮含量最高不超过0.005%，但是近年来市场上购买到的过硫酸钾的含氮量均达不到这个要求，用这种过硫酸钾做总氮校准曲线的话，必然出现满天星的后果。我在没有购买到优级纯的情况下，找出一瓶1992年购买的北京化工厂生产的分析纯过硫酸钾（含氮量0.002%），其效果比近年新出厂的过硫酸钾效果要好的多。

参考文献：

[1]国家环境保护总局/水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，2002：254-257.

[2]齐文启.环境监测实用技术.北京：中国环境科学出版社，2006：540-542.