水中总氮和总磷的测定

水中总氮的测定
1.原理
水中总氮的国家标准测定方法是碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法，其原理是在60℃以上的碱性水溶液中，过硫酸钾与水反应分解生成硫酸钾和原子态氧。

而使用在线过硫酸钾/紫外氧化方法, 配合105℃的高温，将含氮化合物中的氮氧化为硝酸根，此消解步骤完成于水样进入进样阀之前。

待到消解完成以后，使水样通过一个镀铜的镉柱使生成的硝酸根被还原为亚硝酸根，在酸性条件下，亚硝酸根(生成的亚硝酸根与水样中原来就有的亚硝酸根)与磺胺产生重氮化反应，生成重氮离子，此重氮离子会与萘乙二胺盐酸盐结合产生一种紫色物质，在540nm 处有最大吸收，此物质的浓度与水样中原来的总氮浓度成正比。

2.仪器设备
(1)一般实验室设备及分析仪器:自动进样器；多通道蠕动泵；反应模块；比色计；数据处理系统。

(2)流动注射分析仪要求按必要的顺序和比例传输样品和试剂并发生反应。

(3)本方法需要的特殊装置:样品预处理模块，含UV-254nm 灯；还原性镉柱。

3 试剂和标准
3.1 试剂准备
(1)试剂1：氯化铵缓冲液，φ(HCl)=95%，φ(NH4OH)=105%。

（注意:此溶液会发烟!）
在通风柜中，将95mL 浓盐酸(HCl)和105mL 氨水(NH4OH)加入装有500mL 去离子水的 1L 容量瓶中，溶解后稀释至刻度，摇匀。

使用 1mol/L HCl 或者 1mol/L NaOH 将其 pH 值调节至 8.5。

(2)试剂2:磺胺显色剂，φ(H3PO4)=10%，P(NH2C6H4SONH2)=40.0g/L，(NH2C6H4SONH2 =1.0g/L。

在1L 的容量瓶中，加入600mL 去离子水，而后加入100mL85%的磷酸(H3PO4)、40.0g 的磺胺和1.0gN-(1-萘基)-乙二胺盐酸盐(NED)，摇动容量瓶，搅拌30min 以使所有物质溶解完全，稀释至刻度。

储存于深色的瓶子中，如果发现该溶液的颜色变成紫色的，则必须停止使用。

(3)试剂 3：过硫酸钾氧化剂，P (K2S2O8)=49.0g/L。

在 1L 的容量瓶中，溶解49.0g 过硫酸钾于900mL 去离子水中，充分搅拌使所有物质完全溶解，稀释至刻度。

溶解时可能会需要温热该溶液。

需要提示的是，进口的过硫酸钾的含氮量较低。

(4)试剂4: 消解用缓冲溶液，P(Na2B4O3.10H2O)=38.0g/L，P(NaOH)=3.0g/L。

在1L 的容量瓶中，溶解38.0g 十水四硼酸钠(Na2B4O3.10H2O) 和 3.0g 氢氧化钠(NaOH)于 900mL 去离子水中，使用氢氧化钠或者盐酸使该溶液的pH=9.0，充分搅拌使所有物质完全溶解，稀释至刻度。

溶解时可能会需要温热该溶液。

3.2 标准的配制
(1)标准1：标准储备液(500mg/L)。

使用硝酸钾(KNO3)或者硝酸钠(NaNO3).在冷藏条件下可以储存达 3 个月。

(2)标准2:标准使用液(10.0mg/L)。

4.分析步骤
以计算机来控制注射泵，蠕动泵的流速，六通阀的状态，并接收和存储检测器的数据，以去离子水为载液。

步骤如下:
(1) 按照美国水和废水检验标准方法20th19984500-NB 水质-流动分析检测总氮方法要求安装测试模板及连接好各流路。

(2)设置性能参数并输人数据系统所需要的信息，如浓度、重复测量次数。

(3)泵入其离子水通过所有的试剂管路并检查其泄漏和稳流情况。

然后将管线换到试剂瓶中，直到系统稳定到出现稳定的基线为止。

(4)运行总氮测量程序，数据系统会使每种标准溶液的浓度与仪器响应对应起来，形成标准曲线。

(5)通过工作曲线对样品中总氮进行定量分析。

水中总氮的测定
1原理
在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸－高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。

在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。

2 试剂与仪器
硫酸(H2SO4) 、过硫酸钾、抗坏血酸、酒石酸锑钾、磷酸二氢钾、一般压力锅(1.1～1.4kg/cm2)、50mL具塞(磨口)比色管、分光光度计。

注：所有玻璃器皿均应用稀盐酸或稀硝酸浸泡。

3 试剂的配制
(1) 硫酸:硫酸和水按体积比1：1配制。

(2) 过硫酸钾50g/L溶液：将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解于水，并稀释至100mL。

(3) 抗坏血酸100g/L溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6)于水中，并稀释至100mL。

此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。

如不变色可长时间使用。

(4) 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵于100mL水中。

溶解0.35g于100mL水中。

在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸（1：1)中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。

此溶液贮存于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。

(5) 浊度-色度补偿液：混合两个体积硫酸(1：1)和一个体积抗坏血酸溶液(3.9)。

使用当天配制。

(6)磷标准贮备溶液：称取0.2197±0.001g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH2PO4)，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约
800mL水、加5mL硫酸(1：1)用水稀释至标线并混匀。

1.00mL此标准溶液含50.0μg磷。

本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。

(7) 磷标准使用溶液：将10.0mL的磷标准溶液(3.12)转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线并混匀。

1.00mL此标准溶液含 2.0μg磷。

使用当天配制。

4 采样和样品保存
采取500mL水样后加入1mL硫酸(1：1)调节样品的pH值，使之低于或等于1。

注：含磷量较少的水样，不要用塑料瓶采样，因易磷酸盐吸附在塑料瓶壁上。

5 分析步骤
5.1准确取25mL样品于具塞比色管中。

取时应仔细摇匀，以得到溶解部分和悬浮部分均具有代表性的试样。

如样品中含磷浓度较高，试样体积可以减少。

5.2 消解
向试样中加4mL过硫酸钾溶液，将具塞刻度管的盖塞紧后，用一小块布和线将玻璃塞扎紧(或用其他方法固定)，放在大烧杯中置于高压蒸汽消毒器中加热，待压力达1.1kg/cm2，相应温度为120℃时、保持30min后停止加热。

待压力表读数降至零后，取出放冷。

然后用水稀释至标线。

注：①如用硫酸保存水样。

当用过硫酸钾消解时，需先将试样调至中性。

②水样中的有机物用过硫酸钾氧化不能完全破坏时，可用硝酸-高氯酸法消解。

5.3 发色
分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸溶液混匀，30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀。

注：①如试样中含有浊度或色度时，需配制一个空白试样(消解后用水稀释至标线)然后向试料中加入3mL浊度-色度补偿液，但不加抗坏血酸溶液和钼酸盐溶液。

然后从试料的吸光度中扣除空白试料的吸光度。

②砷大于2mg/L干扰测定，用硫代硫酸钠去除。

硫化物大于2mg/L干扰测定，通氮气去除。

铬大于50mg/L干扰测定，用亚硫酸钠去除。

5.4 分光光度测量
30℃下放置15min后，使用光程为10mm比色皿，在700nm波长下，以水做参比，测定吸光度。

扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。

5.5 工作曲线的绘制
取7支具塞刻度管分别加入0.0，0.50，1.00，3.00，5.00，10.0，15.0mL磷酸盐标准溶液。

加水至25mL。

然后按测定步骤(5.2-5.4)进行处理。

以水做参比，测定吸光度。

扣除空白试验的吸光度后，和对应的磷的含量绘制工作曲线。

6空白试样
用水代替试样，并加入与测定时相同体积的试剂，进行空白试验。

7 结果的表示
总磷含量以C(mg/L)表示，按下式计算：
C=m/V
式中：m——试样测得含磷量，μg；
V——测定用试样体积，mL。