氣相分子吸收光譜法測定水中總氮方法改進

摘 要：總氮是衡量和評價水體富營養化的重要指標，因此，對總氮的快速分析與評價具有重要意義。紫外在線消解-氣相分子吸收光譜法測定水中總氮，實現了在較低溫度、常壓下水中總氮的快速、穩定的自動化批量分析。本文主要對氣相分子吸收光譜法測定總氮的前處理方法加以改進，由國標中規定的高溫高壓消解變為紫外在線消解，通過對檢出限、精密度和準確度的測定，來驗證改進后的方法與國標HJ/T199-2005的符合性。

關鍵詞：總氮；紫外在線消解；氣相分子吸收光譜法；檢出限；精密度；準確度

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332003

引言

總氮是衡量和評價水體富營養化的重要指標，近年來，隨著經濟發展，人類活動加劇，大量生活污水、農田廢水、工業含氮廢水等流入自然水體，使水體中有機氮和無機氮含量增加，導致水質富營養化日益嚴重，嚴重影響人類的正常生活[5]。目前，測定水中總氮的方法主要有連續流動分光光度法、堿性過硫酸鉀氧化法、氣相分子吸收光譜法。然而，連續流動法前期試劑配制繁瑣、耗時長，對水樣潔凈程度、試劑的純度要求高；堿性過硫酸鉀氧化法前處理采用高壓滅菌鍋進行消解[1]，每批樣品消解需要1h左右的時間，費時，且紫外光度法準確性和重復性較差，計算起來繁瑣[3]，對于未知大濃度水樣的稀釋處理更是麻煩；氣相分子吸收光譜法克服了上2種方法的大部分缺點，但依然采用高壓滅菌鍋進行消解[2]，分析時間較長，對于未知大濃度水樣的前處理依然麻煩。對此，本文采用了配備紫外在線消解模塊的氣相分子吸收光譜儀進行總氮的測定，每個樣品從上機到分析出數據僅需幾分鐘的時間，大大縮短了分析時間，對于未知大濃度的水樣，可在消解前通過儀器設置，實現自動稀釋，操作簡單，自動化較強。本文通過對紫外在線消解-氣相分子吸收光譜法測定總氮的檢出限、準確度以及精密度與HJ/T 199—2005標準中要求的進行比較，以此來驗證改進后方法的可行性。

1 實驗部分

分別通過對空白加標樣品、標準樣品和實際樣品的測定，來確定改進后方法的檢出限、準確度及精密度。

1.1 實驗原理

水樣按照設定的稀釋倍數，經紫外在線消解后，氮元素全部轉化為硝酸根離子，再由三氯化鈦溶液還原硝酸根離子，變成一氧化氮，在波長為214.4nm下，測定生成的一氧化碳氣體的響應值。

1.2 儀器

GMA3380氣相分子吸收光譜儀：配備鎘燈（上海北裕分析儀器有限公司）。

XJ-TN20總氮在線消解模塊（上海北裕分析儀器有限公司）。

1.3 試劑

三氯化鈦溶液：15%三氯化鈦與鹽酸按體積比3：1混合。

總氮氧化試劑（上海北裕儀器廠家提供）：取一瓶粉末狀藥品溶于400mL鹽酸溶液（鹽酸：水=1：2）中。

總氮消解溶液（上海北裕儀器廠家提供）：取一瓶粉末狀藥品溶于400mL去離子水中。

國家級有證標準溶液、標準樣品。

1.4 實驗結果

1.4.1 標準曲線

配制母液濃度為4mg/L的總氮標準樣品，按指定濃度經儀器自動稀釋，分別測定出各設定濃度的響應值，計算標準曲線，結果如表1。

1.4.2 檢出限

平行測定七次空白加標樣品的濃度值，求出七次濃度值的標準偏差S，按照HJ168-2010標準中的規定，3.143倍的標準偏差即為改進后方法的檢出限[4]，結果如表2。

由表可知，改進后的方法檢出限為0.025mg/L，小于HJ/T 199-2005中規定的方法檢出限0.050mg/L。

1.4.3 精密度

平行測定7次國家級標準樣品GSBZ50026-94/203231，樣品保證值濃度為（1.42±0.08）mg/L，結果如表3。

測定國家級標準樣品GSBZ50026-94/203231，樣品保證值濃度為（1.42±0.08）mg/L，實際測定濃度平均值為1.44mg/L，在標準樣品保證值范圍內。

2 結論

紫外在線消解-氣相分子吸收光譜法測定水中總氮，無需使用高溫高壓，使水樣在短時間內實現快速、連續的氧化消解，具有較高的準確度和精密度，符合HJ/T 199-2005國標方法的要求。該方法所需試劑少、配制簡單，具有很好的檢出效果，同時減少了時間和人力的投入，對實際水樣中的總氮進行快速、準確的分析與評價具有重要的意義。

參考文獻

[1]HJ636-2012，水質總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法[S].北京：中國環境出版社，2014.

[2]HJ/T199-2005，水質總氮的測定氣相分子吸收光譜法[S].北京：中國環境出版社，2006.

[3]莫怡玉，茅麗秋，吳卓智.堿性過硫酸鉀氧化-氣相分子吸

收光譜法測定水中總氮[J].環境監測管理與技術，2010，22（4）：

47-49.

[4]HJ168-2010，環境監測分析方法標準制修訂技術導則[S].北京：中國環境出版社，2010.

[5]路杰，白麗，劉豐奎.氣相分子吸收光譜法在線氧化消解測定水質總氮研究[J].科技創新導報，2016（28）：48-49.

作者簡介：張雷（1989-），男，遼寧凌海人，助理工程師，主要從事環保化驗分析工作。