連續(xù)流動(dòng)分析儀測定總氮值不穩(wěn)定的原因

沈明蕊（云南省水文水資源局昆明分局，云南昆明650000）

連續(xù)流動(dòng)分析儀測定總氮值不穩(wěn)定的原因

沈明蕊（云南省水文水資源局昆明分局，云南昆明650000）

在現(xiàn)代生活當(dāng)中，水是一個(gè)居民重要的生活資源，因此需要對水體富營養(yǎng)化程度的總氮值進(jìn)行測量，從而判斷水體本身的富營養(yǎng)化程度。在對水和廢水當(dāng)中的總氮值進(jìn)行測定的時(shí)候，可以利用堿性過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法的方式來進(jìn)行。值得注意的是，在利用此種方式進(jìn)行測定的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，比如呈現(xiàn)出較高值的現(xiàn)象，就需要對其中的影響因素進(jìn)行科學(xué)合理的分析。在本文當(dāng)中通過實(shí)驗(yàn)來對其中的影響因素進(jìn)行了分析，比如實(shí)驗(yàn)用水、堿性過硫酸鉀、消解時(shí)間、室內(nèi)外環(huán)境以及玻璃器皿的洗滌等各種因素。

連續(xù)流動(dòng)儀；總氮值；不穩(wěn)定

在人們的自然環(huán)境和人類活動(dòng)過程當(dāng)中，水體是一種重要的生活因素，如果天然水體當(dāng)中的氮、磷等物質(zhì)超過標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)造成生物大量繁殖的現(xiàn)象，在逐漸生長的過程當(dāng)中，會(huì)造成水體當(dāng)中的溶解氧極度消耗的現(xiàn)象，最終使得水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化的現(xiàn)象，對人們的身體造成一定程度的威脅。在我國現(xiàn)階段的水質(zhì)監(jiān)測過程，一般都采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法的方式來對水體當(dāng)中的總氮值進(jìn)行有效檢測，其中的過硫酸鉀在進(jìn)行氧化的情況下可以使得其中的無機(jī)氮和有機(jī)氮進(jìn)行充分的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而成為硝酸鹽，最終對水體當(dāng)中的總氮值進(jìn)行測定。

1 實(shí)驗(yàn)原理與過程

1.1 實(shí)驗(yàn)方式原理

在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，利用在線的UV消化器，將過硫酸鉀被光分解為硫酸鹽自由基。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的樣品當(dāng)中所含有的有機(jī)氮和無機(jī)氮就會(huì)在硫酸鹽自由基的作用之下形成硝酸鹽。在之后，硝酸鹽就會(huì)被轉(zhuǎn)化還原成為亞硝酸亞，在此種情況下，就會(huì)和磺胺NEDD來進(jìn)行充分反應(yīng)從而形成紅色的絡(luò)合物質(zhì)。

1.2 流動(dòng)分析儀的工作原理

在利用多通道的連續(xù)流動(dòng)分析儀來對其進(jìn)行分析的之后，主要是通過連續(xù)片段流當(dāng)中的分割技術(shù)，來對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行充分保障，在之后的連續(xù)測量過程當(dāng)中，需要保證每一次測量的液體樣品當(dāng)中的每一項(xiàng)參數(shù)都具有高度的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。之后就利用自動(dòng)進(jìn)樣器來進(jìn)行分析，利用自動(dòng)進(jìn)樣器的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行控制，設(shè)定好原先的程序順序，在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)將樣品進(jìn)行取出，保證樣品和試劑可以在高精度的蠕動(dòng)泵的操作之下進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的輸出。在利用蠕動(dòng)泵讀試劑進(jìn)行輸出的時(shí)候，需要按照事先已經(jīng)設(shè)置好的順序進(jìn)行完全定量的注入，并且將樣品和試劑的混合品進(jìn)行檢測。利用此種方式進(jìn)行對樣品和試劑進(jìn)行檢測時(shí)候，就可以對其中的吸光度的差異程度進(jìn)行有效檢測，之后通過對峰高值的計(jì)算，就可以對樣品的物質(zhì)濃度進(jìn)行檢測。

1.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

試劑部分：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，需要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備，其中需要準(zhǔn)備連續(xù)流動(dòng)分析儀、消化器、總氮用化學(xué)反應(yīng)模塊以及520mm的濾光片等。

首先需要將20ml的溶液加入50ml的去離子水中，進(jìn)行稀釋之后形成100ml。在消化液方面，需要將14g的水硼酸鈉和3g的氫氧化鈉和7g的過硫酸鉀在1L的去離子水中進(jìn)行有效溶解。在顯色劑方面，可以將150m l的鹽酸和10g的磺胺以及0.5g的NEDD在1000m l的去離子水當(dāng)中進(jìn)行溶解。在硫酸肼溶液方面，需要將2g的硫酸肼和800ml的去離子水進(jìn)行溶解之后，加入到0.65m l的硫酸銅儲(chǔ)備液，并且進(jìn)行稀釋。在氫氧化鈉溶液方面，可以將11.5g的氫氧化鈉和7g的焦磷酸鈉溶液進(jìn)行稀釋成為100m l之后進(jìn)行分析。

在進(jìn)行分析的過程當(dāng)中，需要確保所有的管道在安裝方面是正確無誤的，進(jìn)行波長為520nm的濾光片的更換，從而進(jìn)行連接紫外線進(jìn)行消化。之后就可以將活化試劑當(dāng)中的管道放入到活化試劑當(dāng)中，打開操作軟件，選擇TN，并且進(jìn)行新的運(yùn)行程序，包括漂移校正、基線校正、標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定以及樣品的測定等。在進(jìn)行濃度標(biāo)樣的設(shè)定之后，需要等到基線達(dá)到平穩(wěn)的狀態(tài)，關(guān)閉所有通道的畫面，最后進(jìn)行分析。

在對水樣的測定方面，需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：①需要選取6支25mL的比色管，向其中添加0.010mg/mL的硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液分別添加0、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、1.00mL，之后向其中添加無氨水進(jìn)行稀釋，直至10.00mL為止。之后將5mL的過硫酸鉀溶液添加到其中，將瓶口利用布或者繩子扎緊，以此來避免其中的溶液彈出。②需要將比色管放置到壓力鍋當(dāng)中進(jìn)行加熱，對壓力鍋當(dāng)中的溫度進(jìn)行測量，達(dá)到120～124℃之間的時(shí)候，就可以進(jìn)行計(jì)時(shí)了，此種溫度需要保持半個(gè)小時(shí)到75min之間。③保持一段時(shí)間之后，就采取冷卻的方式，對其進(jìn)行開閥，以此來釋放其中的氣體，將蓋子進(jìn)行已出，將比色管進(jìn)行冷卻操作，直到達(dá)到室溫，一般情況下冷卻放置的時(shí)間在0.5～2h之間。在溶液冷卻到室溫之后，將鹽酸溶液加入到其中，大約容積為1mL，利用無氨水進(jìn)行稀釋，直到25mL位置，進(jìn)行混合搖勻。將部分溶液放置到1cm的石英比色器皿當(dāng)中，放置到紫外分光光度計(jì)當(dāng)中，利用體積大約為1：9的無氨水和鹽酸溶液的混合物來作為參考物，從而對水樣在220～275nm波長處的吸光度進(jìn)行測定。④取適量的式樣，進(jìn)行循環(huán)步驟來對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行繪制，按照矯正的吸光度值在標(biāo)準(zhǔn)的曲線上對水體當(dāng)中的總氮質(zhì)量進(jìn)行分析測量，并且對其總氮含量進(jìn)行計(jì)算。

2 影響因素分析

在標(biāo)準(zhǔn)曲線方面，利用國家的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心生產(chǎn)的1000mg/L的硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液，選擇溶液為0.2、0.4、1.2、2.0以及2.8和3.6的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析，在連續(xù)流動(dòng)分析儀進(jìn)行運(yùn)行之后，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，如表1所示（見表2～3）。

表1 總膽汁標(biāo)準(zhǔn)曲線

在經(jīng)過試驗(yàn)之后，可以發(fā)現(xiàn)在利用手工方式和連續(xù)流動(dòng)分析儀對多個(gè)水樣進(jìn)行檢測的時(shí)候，相對的誤差值在5%以內(nèi)，因此兩種方法是可以互換的。

表2 精密程度試驗(yàn)結(jié)果

表3 同一個(gè)水樣在不同試驗(yàn)方法下得出的數(shù)據(jù)比較

3 結(jié)語

綜上所述，在利用連續(xù)流動(dòng)分析儀對水體當(dāng)中的總氮值進(jìn)行分析的時(shí)候，需要對實(shí)驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)用到的水、過硫酸鉀的質(zhì)量、配置的方式以及儲(chǔ)存時(shí)間實(shí)驗(yàn)環(huán)境等各種因素條件進(jìn)行全面的檢測，從而保證實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果可以更加的精準(zhǔn)可靠。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的水需要利用新鮮的重蒸餾的無氨水來進(jìn)行測試，并且在對堿性的過硫酸鉀進(jìn)行配置的時(shí)候需要在實(shí)驗(yàn)步驟的情況下進(jìn)行嚴(yán)格操作，從而保證其氧化性可以得到充分發(fā)揮。在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境方面，需要對其周圍的環(huán)境保持干凈整潔，從根本上避免在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中產(chǎn)生交叉感染的現(xiàn)象，還要保持實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中所應(yīng)用到的器皿的清潔程度，最終保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

［1］王紅艷，郜洪文.光吸收比差-連續(xù)流動(dòng)分析組合技術(shù)測定痕量鋁［J］.光譜學(xué)與光譜分析，2008，28（12）：2961～2965.

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［3］何青青，竇艷艷，徐 榮，等.在線蒸餾-無人值守連續(xù)流動(dòng)分析法測定污水中氨氮［J］.環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2016，8（3）：18～20.

［4］邱春曉.連續(xù)流動(dòng)分析法同時(shí)測定地表水中氨氮和總磷方法初探［J］.干旱環(huán)境監(jiān)測，2013（2）：71～74，96.

X832

A

2095-2066（2016）29-0030-02

2016-10-2

沈明蕊（1981-），女，工程師，本科，主要從事水質(zhì)監(jiān)測工作。