總氮測定中空白值影響因素實驗分析

【摘 要】為了保證總氮分析測定的精密度和準確度，以滿足總氮測試的技術要求，對總氮測定中影響空白值的主要因素——玻璃器皿的潔凈度、實驗室環境、堿性過硫酸鉀的純度和放置時間、實驗室用水、消解時間和溫度及自然冷卻時間等進行了研究。通過多組實驗數據的比對分析，定量分析相應影響因子對空白值的影響程度，旨在為水質監測提供借鑒和參考作用。

【關鍵詞】總氮 空白值 精密度 準確度 堿性過硫酸鉀 實驗室用水

目前，在水質監測中，總氮的分析方法普遍采用HJ636-2012堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法。而空白試驗是必不可少的操作過程，空白試驗值的大小和真實可靠與測定結果的準確度、精密度有極大的相關性。定量分析相應影響因子對空白值的影響程度，通過多組實驗數據的比對分析，提出有效控制空白值的最佳實驗條件，以指導實驗操作。

1實驗方法原理

主要是在120～124℃的堿性條件下，利用堿性過硫酸鉀溶液使樣品中含氮化合物的氮轉化為硝酸鹽，采用紫外分光光度法于波長220nm和275nm處，分別測定吸光度A220和A275，計算校正吸光度A，A=A220-2A275。

2實驗儀器及試劑

SP-756型號的上海光譜紫外分光光度計，石英比色皿（10mL），壓力蒸汽消毒器，具塞玻璃磨口比色管（25mL），新制備的去離子水，堿性過硫酸鉀，（1+9）鹽酸。

3空白值的影響分析實驗

3.1玻璃器皿的潔凈度對空白值的影響

玻璃器皿壁上難以清洗的有機物及其他物質會混入介質中而使空白值偏高，所以比色管、比色皿用1+9鹽酸浸泡5～6h，用無氨水或去離子水反復沖洗，可使空白吸收值控制在0.030以下。

3.2實驗環境的影響

實驗室環境對空白值的影響很大，總氮的分析應在無氨的實驗室環境中進行，室內不應含有揚塵、石油類及其他的氮化合物，絕對不能在分析氨氮等氮類項目的實驗室中做總氮項目的分析，所使用的試劑、玻璃器皿等也要單獨存放，避免交叉污染，影響空白值。

3.3實驗用水對空白吸光值的影響

總氮的國標中要求試驗用水需用無氨水或新制備的去離子水，因無氨水的制備比較繁瑣，考慮到具體工作的可操作性，現將無氨水、新制備去離子水、娃哈哈純凈水和放置一天的去離子水做對比試驗，在其他實驗室條件都一樣的情況下，測定4種實驗用水對空白值的影響。每種水取8個試樣，取平均值，其結果如下表。實驗結果表明，無氨水、新制備的去離子水、娃哈哈純凈水這三種均符合空白試驗的校正吸光度Ab小于0.030的要求。為了提高總氮的精密度和準確度，去離子水應現用現制備。詳細數據見表1。

3.4實驗試劑對空白吸收值的影響

3.4.1過硫酸鉀對空白吸光值的影響

總氮的測定對過硫酸鉀的純度要求很高，過硫酸鉀質量的好壞直接影響實驗結果。我們買來4種不同品牌的過硫酸鉀進行對比試驗，每個牌子的過硫酸鉀在其他實驗條件都相同的情況下測定6次，取平均值，其結果如表2。

試驗證明，不同廠家生產的過硫酸鉀對總氮的空白吸光度影響極大，總氮分析要求過硫酸鉀的含氮量應小于0.0005%，但一些廠家所生產的試劑雖然在產品說明上標注的是合格，但通過試驗校正含氮量明顯達不到這個要求，所以在實用前應該對該試劑進行空白試驗測定，從而選擇經濟適用的過硫酸鉀。如過硫酸鉀純度不符合做總氮的要求，則必須進行重結晶過程。

3.4.2氫氧化鈉對空白吸光值的影響

氫氧化鈉試劑的純度也影響空白吸光值，選擇分析純和高級純進行比對試驗，結果如表3。

本試驗表明氫氧化鈉的純度對空白吸光值的影響也很大，如純度不夠，含氮量高必須進行更換。

3.4.3堿性過硫酸鉀的存放時間對空白吸光值的影響

表4為不同保存時間堿性過硫酸鉀的空白吸光值，結果發現，堿性過硫酸鉀聚乙烯瓶中在室溫20℃避光保存的情況下，7d以內空白吸光值無大差別，但隨著堿性過硫酸鉀存儲時間的增加而增大，到9d發現空白吸光值大于0.030。

3.5消解時間對空白吸光值的影響

過硫酸鉀在220nm波長處有很強的吸收峰，即使只有1%的殘留，仍足以嚴重干擾測定。而消解過程中過硫酸鉀能否分解完全，關鍵取決于消解時間和溫度。

由表5可知，消解時間短，過硫酸鉀分解不完全，先充分排出滅菌鍋內的冷空氣再關閉放氣閥恒溫消解，自然降壓至與外界相同時才可以打開鍋蓋，以保證總消解時間足夠長，過硫酸鉀分解完全，超過30min時，空白吸光值低于國標要求，所以消解時間大于30min已經足夠，稍長時間則更好。

4 結語

在試驗中，注意實驗室內環境，絕不能在分析氨氮等氮類項目的實驗室中做總氮項目的分析；降低空白吸收值比色管選用優質的，用前需要鹽酸浸泡比色管，用無氨水洗滌；保證堿性過硫酸鉀及氫氧化鈉純度和實驗室用水，最好現用現配；對于不達標的過硫酸鉀，可以通過重結晶的方式；保證過硫酸鉀消解完全；注意消解時間和溫度，壓力保持穩定，能降低空白吸收值。防止空白值增大，消解時管塞要密閉，不能漏入空氣。

參考文獻：

[1]伊利軍，馮秀軍，韓培林.提高紫外分光光度法測定總氮質量的措施研究[J].山東工程學院學報，2000（4）：73-76.

[2]夏羽蘭，張海榮，徐曉春 等.降低總氮測定空白的方法改進[J].貴州環境科技，2003，（4）：42-43.

作者簡介：劉桂杰（1970—），遼寧沈陽人，女，本科，研究方向：水利工程施工、工程質量檢測及分析等。