FHZHSZ0040水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 F-HZ-HJ-SZ-0040 水质一总氮的测定一碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 1范围 1.1主题内容 本方法用碱性过硫酸钾在120-124℃消解、紫外分光光度测定水中总氮。 12适用范围 本方法适用于地面水、地下水的测定。本法可测定水中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机铵 盐、溶解态氨及大部分有机含氮化合物中氮的总和 氮的最低检出浓度为005mg/L,测定上限为4mgL 本方法的摩尔吸光系数为147×103L· mor. cm 测定中干扰物主要是碘离子与溴离子,碘离子相对于总氮含量的22倍以上,溴离子相对 于总氮含量的34倍以上有干扰。 某些有机物在本法规定的测定条件下不能完全转化为硝酸盐时对测定有影响。 2定义 21可滤性总氮:指水中可溶性及含可滤性固体(小于045im颗粒物)的含氮量。 22总氮:指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量 3原理 在60℃以上水溶液中,过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧,硫酸氢钾在溶液中离 解而产生氢离子,故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。 分解出的原子态氧在120~124℃条件下,可使水样中含氮化合物的氮元素转化为硝酸盐。 并且在此过程中有机物同时被氧化分解。可用紫外分光光度法于波长220和275m处,分别 测出吸光度A20及A275按式(1)求出校正吸光度A A=A220-2A2 1) 按A的值查校准曲线并计算总氮(以NO3-N计)含量 试剂 除非(4.1)另有说明外,分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂。 41无氨水。按下述方法之一制备: 41.1离子交换法:将蒸馏水通过一个强酸型阳离子交换树脂(氢型)柱,流出液收集在带 有密封玻璃盖的玻璃瓶中。 41.2蒸馏法:在100mnL蒸馏水中,加入0.10mL硫酸(i=1.84g/mL),并在全玻璃蒸馏器 中重蒸馏,弃去前50mL流出液,然后将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶中。 42氢氧化钠溶液,200g/;称取20g氢氧化钠(NaOH),溶于水(41)中,稀释至100mL 43氢氧化钠溶液,20g:将(42)溶液稀释10倍而得。 44碱性过硫酸钾溶液:称取40g过硫酸钾(K2S2Og),另称取15g氢氧化钠(NaOH,溶 于水(41)中,稀释至100mnL,溶液存放在聚乙稀瓶内,最长可贮存一周。 4.5盐酸溶液,1+9。 46硝酸钾标准溶液。 46.1硝酸钾标准贮备液,10mg:硝酸钾(KNO3)在105-110℃烘箱中干燥3h,在干燥 器中冷却后,称取0.7218g,溶于水(41)中,移至1000mL容量瓶中,用水(4.1)稀释至 标线在0~10℃暗处保存,或加入1~2mL三氯甲烷保存,可稳定6个月 462硝酸钾标准使用液,10mg/L;将贮备液用水(41)稀释10倍而得。使用时配制。 4.7硫酸溶液,1+35。 5仪器和设备
1 FHZHJSZ0040 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 F-HZ-HJ-SZ-0040 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 1 范围 1.1 主题内容 本方法用碱性过硫酸钾在 120~124 消解 紫外分光光度测定水中总氮 1.2 适用范围 本方法适用于地面水 地下水的测定 本法可测定水中亚硝酸盐氮 硝酸盐氮 无机铵 盐 溶解态氨及大部分有机含氮化合物中氮的总和 氮的最低检出浓度为 0.05mg/L 测定上限为 4mg/L 本方法的摩尔吸光系数为 1.47 103 L mol-1 cm-1 测定中干扰物主要是碘离子与溴离子 碘离子相对于总氮含量的 2.2 倍以上 溴离子相对 于总氮含量的 3.4 倍以上有干扰 某些有机物在本法规定的测定条件下不能完全转化为硝酸盐时对测定有影响 2 定义 2.1 可滤性总氮 指水中可溶性及含可滤性固体 小于 0.45ìm 颗粒物 的含氮量 2.2 总氮 指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量 3 原理 在 60 以上水溶液中 过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧 硫酸氢钾在溶液中离 解而产生氢离子 故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全 分解出的原子态氧在 120~124 条件下 可使水样中含氮化合物的氮元素转化为硝酸盐 并且在此过程中有机物同时被氧化分解 可用紫外分光光度法于波长 220 和 275nm 处 分别 测出吸光度 A220 及 A275 按式 求出校正吸光度 A: A= A220- 2A275……………………………………………(1) 按 A 的值查校准曲线并计算总氮 以 NO3-N 计 含量 4 试剂 除非 4.1 另有说明外 分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂 4.1 无氨水 按下述方法之一制备 4.1.1 离子交换法 将蒸馏水通过一个强酸型阳离子交换树脂 氢型 柱 流出液收集在带 有密封玻璃盖的玻璃瓶中 4.1.2 蒸馏法 在 1000mL 蒸馏水中 加入 0.10mL 硫酸 ñ=1.84g/mL 并在全玻璃蒸馏器 中重蒸馏 弃去前 50mL 流出液 然后将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶中 4.2 氢氧化钠溶液 200g/L 称取 20g氢氧化钠 NaOH 溶于水 4.1 中 稀释至 100mL 4.3 氢氧化钠溶液 20g/L 将 4.2 溶液稀释 10 倍而得 4.4 碱性过硫酸钾溶液 称取 40g 过硫酸钾 K2S2O8 另称取 15g 氢氧化钠 NaOH 溶 于水 4.1 中 稀释至 1000mL 溶液存放在聚乙稀瓶内 最长可贮存一周 4.5 盐酸溶液 1+9 4.6 硝酸钾标准溶液 4.6.1 硝酸钾标准贮备液 100mg/L 硝酸钾 KNO3 在 105~110 烘箱中干燥 3h 在干燥 器中冷却后 称取 0.7218g 溶于水 4.1 中 移至 1000mL 容量瓶中 用水 4.1 稀释至 标线在 0~10 暗处保存 或加入 1~2mL 三氯甲烷保存 可稳定 6 个月 4.6.2 硝酸钾标准使用液 10mg/L 将贮备液用水 4.1 稀释 10 倍而得 使用时配制 4.7 硫酸溶液 1+35 5 仪器和设备
51常用实验室仪器和下列仪器 52紫外分光光度计及10mm石英比色皿。 53医用手提式蒸气灭菌器或家用压力锅(压力为11-~14kg/cm2),锅内温度相当于120℃ 124 54具玻璃磨口塞比色管,25mL。 所用玻璃器皿可以用盐酸(1+9)或硫酸(1+35浸泡,清洗后再用水(4.1)冲洗数次。 6试样制备 61采样 在水样采集后立即放入冰箱或低于4C的条件下保存,但不得超过24h 水样放置时间较长时,可在1000nL水样中加入约05mL硫酸(n=1.84g/mL),酸化到pH 小于2,并尽快测定 样品可贮存在玻璃瓶中。 62试样的制备 取实验室样品(61)用氢氧化钠溶液(43)或硫酸溶液(4.7)调节pH至5~9从而制得 试样 如果试样中不含悬浮物按(7.112)步骤制定,试样中含悬浮物则按(71.3)步骤测定。 7操作步骤 7.1测定 711用无分度吸管取1000nL试样(CN超过100g时,可减少取样量并加水(41)稀释 至10mL)置于比色管中 7.1.2试样不含悬浮物时,按下述步骤进行。 a.加入5mL碱性过硫酸钾溶液(44),塞紧磨口塞用布及绳等方法扎紧瓶塞,以防弹 出 b.将比色管置于医用手提蒸气灭菌器中,加热,使压力表指针到11~14kgm?,此时温 度达120-1240C后开始计时,或将比色管置于家用压力锅中,加热至顶压阀吹气时开 始计时。保持此温度加热半小时 冷却、开阀放气,移去外盖,取出比色管并冷至室温。 d加盐酸(1+9)lmL,用无氨水稀释至25nL标线,混匀 e.移取部分溶液至10mm石英比色皿中,在紫外分光光度计上,以无氨水作参比,分别 在波长为220与275nm处测定吸光度,并用式(1)计算出校正吸光度A 7.1.3试样含悬浮物时,先按上述71.2中a至d步骤进行,然后待澄清后移取上清液到石英 比色皿中,再按上述71.2中e步骤继续进行测定。 72空白试验 空白试验除以10mL水(4.1)代替试料外,采用与测定完全相同的试剂、用量和分析步 骤进行平行操作 注:当测定在接近检测限时,必须控制空白试验的吸光度A不超过003,超过此值,要检查所用 水、试剂、器皿和家用压力锅或医用手提蒸气灭菌器的压力u 73校准 731校准系列的制备: a.用分度吸管向一组(10支)比色管(54)中,分别加入硝酸盐氮标准使用溶液(46,2) 0,0.10,0.30,0.50,0.70,10,3.00,500,700,10.00mL。加水(41)稀释至1000mL。 b.按71.2中a至e步骤进行测定。 732校准曲线的绘制 零浓度(空白)溶液和其他硝酸钾标准使用溶液(462)制得的校准系列完成全部分析 步骤,于波长220和275nm处测定吸光度后,分别按下式求出除零浓度外其他校准系列的校 正吸引光度A和零浓度的校正吸光度Ab,及其差值A
2 5.1 常用实验室仪器和下列仪器 5.2 紫外分光光度计及 10mm 石英比色皿 5.3 医用手提式蒸气灭菌器或家用压力锅 压力为 1.1~1.4kg/cm2 锅内温度相当于 120 ~124 5.4 具玻璃磨口塞比色管 25mL 所用玻璃器皿可以用盐酸 1+9 或硫酸 1+35 浸泡 清洗后再用水 4.1 冲洗数次 6 试样制备 6.1 采样 在水样采集后立即放入冰箱或低于 4 的条件下保存 但不得超过 24h 水样放置时间较长时 可在 1000mL 水样中加入约 0.5mL 硫酸 ñ=1.84g/mL 酸化到 pH 小于 2 并尽快测定 样品可贮存在玻璃瓶中 6.2 试样的制备 取实验室样品 6.1 用氢氧化钠溶液 4.3 或硫酸溶液 4.7 调节 pH 至 5~9 从而制得 试样 如果试样中不含悬浮物按 7.1.2 步骤制定 试样中含悬浮物则按 7.1.3 步骤测定 7 操作步骤 7.1 测定 7.1.1 用无分度吸管取 10.00mL 试样 CN 超过 100ìg 时 可减少取样量并加水 4.1 稀释 至 10mL 置于比色管中 7.1.2 试样不含悬浮物时 按下述步骤进行 a. 加入 5mL 碱性过硫酸钾溶液 4.4 塞紧磨口塞用布及绳等方法扎紧瓶塞 以防弹 出 b. 将比色管置于医用手提蒸气灭菌器中 加热 使压力表指针到 1.1~1.4kg/cm2 此时温 度达 120~1240 后开始计时 或将比色管置于家用压力锅中 加热至顶压阀吹气时开 始计时 保持此温度加热半小时 c. 冷却 开阀放气 移去外盖 取出比色管并冷至室温 d. 加盐酸 1+9 1mL 用无氨水稀释至 25mL 标线 混匀 e. 移取部分溶液至 10mm 石英比色皿中 在紫外分光光度计上 以无氨水作参比 分别 在波长为 220 与 275nm 处测定吸光度 并用式 1 计算出校正吸光度 A 7.1.3 试样含悬浮物时 先按上述 7.1.2 中 a 至 d 步骤进行 然后待澄清后移取上清液到石英 比色皿中 再按上述 7.1.2 中 e 步骤继续进行测定 7.2 空白试验 空白试验除以 10mL 水 4.1 代替试料外 采用与测定完全相同的试剂 用量和分析步 骤进行平行操作 注 当测定在接近检测限时 必须控制空白试验的吸光度 Ab 不超过 0.03 超过此值 要检查所用 水 试剂 器皿和家用压力锅或医用手提蒸气灭菌器的压力 7.3 校准 7.3.1 校准系列的制备 a. 用分度吸管向一组 10 支 比色管 5.4 中 分别加入硝酸盐氮标准使用溶液 4.6.2 0 0.10 0.30 0.50 0.70 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00mL 加水 4.1 稀释至 10.00mL b. 按 7.1.2 中 a 至 e 步骤进行测定 7.3.2 校准曲线的绘制 零浓度 空白 溶液和其他硝酸钾标准使用溶液 4.6.2 制得的校准系列完成全部分析 步骤 于波长 220 和 275nm 处测定吸光度后 分别按下式求出除零浓度外其他校准系列的校 正吸引光度 As 和零浓度的校正吸光度 Ab 及其差值 Ar
A=A32002A3275.-2 Ab= Ab220-2 Ab275 (3) A= As- Ab 式中:A3200标准溶液在220nm波长的吸光度; A3275一标准溶液在275nm波长的吸光度; A2零浓度(空白)在22m波长的吸光度; A27-零浓度(空白)在275mm波长的吸光度。 按A-值与相应的NO3-N含量绘制校准曲线。 8结果计算 按式(1)计算得试样校正吸光度A,在校准曲线上查出相应的总氮ig数,总氮含量按 下式计算 CNm/ 式中:m-试样测出含氮量,ig 测定用试样体积(nL)。 9精密度和准确度 9.1重复性 21个实验室分别测定了亚硝酸钠,铵基丙酸与氯化铵混合样品;CW604氨氮标准样品 L一谷氨酸与葡萄糖混合样品。上述三种样品含氮量分别为149,2,64和1.5mg/L,其分析 结果如下: 各实验室的室内相对标准偏差分别为2.3,1.6和2.5%。室内重复测定允许精密度分别为 0.074,0.092和0.063mgl 92再现性 上述实验室对上述三种统一合成样品测定。实验室间相对标准偏差分别3.1%,1.1%和 42%;再现性相对标准偏差分别为40%,1.9%和4.8%;总相对标准偏差分别为3.8,1.9和 4.9%0 93准确度 上述实验室对上述三种统一合成样品测定,实验室内均值相对误差分别为6.3%,2.4%6和 8.7%。 实验室内相对误差分别为75%,3.8%和9.8%。实验室平均回收率置信范围分别为99.0 ±64%,99.0±50%,101±9.4% 10参考文献 GB11894-1989
3 As= As200 - 2 As275……………………………… 2 Ab= Ab220 - 2 Ab275………………………..……. 3 Ar= As - Ab…………………………………… 4 式中 As200 标准溶液在 220nm 波长的吸光度 As275 标准溶液在 275nm 波长的吸光度 Ab220 零浓度 空白 在 220nm 波长的吸光度 Ab275 零浓度 空白 在 275nm 波长的吸光度 按 Ar 值与相应的 NO3-N 含量绘制校准曲线 8 结果计算 按式 1 计算得试样校正吸光度 A 在校准曲线上查出相应的总氮 ìg 数 总氮含量按 下式计算 cN=m/V……………………………………….. 5 式中 m 试样测出含氮量 ìg V 测定用试样体积 mL 9 精密度和准确度 9.1 重复性 21 个实验室分别测定了亚硝酸钠 铵基丙酸与氯化铵混合样品 CW604 氨氮标准样品 L 谷氨酸与葡萄糖混合样品 上述三种样品含氮量分别为 1.49 2.64 和 1.15mg/L 其分析 结果如下 各实验室的室内相对标准偏差分别为 2.3 1.6 和 2.5% 室内重复测定允许精密度分别为 0.074 0.092 和 0.063mg/L 9.2 再现性 上述实验室对上述三种统一合成样品测定 实验室间相对标准偏差分别 3.1% 1.1%和 4.2% 再现性相对标准偏差分别为 4.0% 1.9%和 4.8% 总相对标准偏差分别为 3.8 1.9 和 4.9% 9.3 准确度 上述实验室对上述三种统一合成样品测定 实验室内均值相对误差分别为 6.3% 2.4%和 8.7% 实验室内相对误差分别为 7.5% 3.8%和 9.8% 实验室平均回收率置信范围分别为 99.0 6.4% 99.0 5.0% 101 9.4% 10 参考文献 GB 11894-1989