總氮日常測定過程中相關問題的探討

摘要：本文對使用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法進行總氮日常測定時存在的問題進行探討，并得出結論：將堿性過硫酸鉀溶液置于低溫暗處且不結晶的條件下存放于聚乙烯瓶中可保存15d，同時堿性過硫酸鉀溶液可直接配制100ml。將玻璃器皿不浸泡直接酸洗，再分別用自來水沖洗和去離子水沖洗數次后立即使用可滿足實驗要求。在不更換過硫酸鉀、氫氧化鈉等主要試劑的前提下，校準曲線比較穩定。

關鍵詞：總氮;存放時間;器皿清洗;曲線穩定性

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.066

Discussion on related problems in daily determination of total nitrogen

Liu Shougen

（Pengshan District Environmental Monitoring Station，Meishan Sichuan 620800，China）

Abstract：In this paper，the problems existing in the daily determination of total nitrogen by Ultraviolet Spectrophotometry with alkaline potassium persulfate digestion were discussed，and the conclusion was drawn：the alkaline potassium persulfate solution can be stored in polyethylene bottle for 15 days under the condition of low temperature and non crystallization，and 100ml of alkaline potassium persulfate solution can be directly prepared at the same time.The glassware can be washed with tap water and deionized water for several times before being used immediately.The calibration curve is stable without changing the main reagents such as potassium persulfate and sodium hydroxide.

Key words：Total nitrogen;Storage time;Vessel cleaning;Curve stability

在水質常規監測中，總氮是判斷水質狀況的重要指標之一，常用的檢測方法是堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法[1]，具有實驗操作簡單、試劑種類需求少、靈敏度高、實驗設備要求低等特點，適合于基層環境監測機構。但筆者長期從事總氮測定過程中，發現該方法存在消解試劑臨用現配、器皿用時需浸泡等繁瑣過程。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

主要儀器：TU-1901雙光束紫外可見光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司;YXQ-LS-50SⅡ立式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅醫療生物儀器股份有限公司。

主要試劑：過硫酸鉀A（分析級），德國默克;過硫酸鉀B（puriss.p.a），西格瑪奧德里奇;氫氧化鈉A（優級純）、硝酸鉀（優級純），成都市科龍化工;氫氧化鈉B（優級純），成都市科隆化學品;總氮質控樣A（4.01±0.25mg/L，批號：203237）、總氮質控樣B（0.618±0.069mg/L，批號：203245），環境保護部標準樣品研究所;實驗用水均采用新鮮制備去離子水。

1.2 實驗方法

《水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ 636-2012）》。

2 問題探討

2.1 堿性過硫酸鉀溶液的配制量及保存

HJ 636-2012中要求稱取40.0g過硫酸鉀溶于600ml水中，另稱取15.0g氫氧化鈉溶于300ml水中。待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至1 000ml，存放于聚乙烯瓶中，可保存一周[1]。總氮雖然是水質常規監測項目，但作為基層監測站來說每次監測樣品量并不多，且兩次水樣測定間隔時間往往超過一周，如果測定總氮時需要對堿性過硫酸鉀溶液臨用現配，這無形中增加了分析人員的工作量，同時每次配制1 000ml往往超過實際使用量也造成試劑浪費。

（1）將堿性過硫酸鉀溶液存放在聚乙烯瓶中，放置于低溫暗處且不結晶的條件下，隨時間推移測試溶液的穩定性，結果見表1。

由表1可知，堿性過硫酸鉀溶液放置于低溫暗處且不結晶的條件下進行了20d時間的保存，前15d測定校準曲線中間點濃度（1mg/L）相對誤差不超過±4%，從第15d開始因堿性過硫酸鉀溶液消解能力減弱，相對誤差逐漸增大。因此，為了測定結果的準確性，筆者建議堿性過硫酸鉀溶液放置于低溫暗處且不結晶的條件下保存不超過15d[2]。

（2）稱取40.0g過硫酸鉀溶于600mL水中，15.0g氫氧化鈉溶于300mL水中，待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至1000mL（溶液A）。再稱取4.0g過硫酸鉀溶于60mL水中，1.5g氫氧化鈉溶于30mL水中，待氫氧化鈉溶液溫度冷卻至室溫后，混合兩種溶液定容至100mL（溶液B）。用溶液A、溶液B同時分別測定5組質控樣A濃度，結果見表2。

由表2可知，使用溶液A測定的質控樣A濃度相對誤差范圍在1.5%～2.5%，使用溶液B測定的質控樣A濃度相對誤差范圍在2.0%～4.2%。因此，兩種溶液測定的結果均在質控范圍內，在堿性過硫酸鉀溶液使用量少的情況下可配制100ml。

2.2 玻璃器皿的清洗

HJ 636-2012中要求實驗中所用的玻璃器皿應用鹽酸溶液或硫酸溶液浸泡，用自來水沖洗后再用無氨水沖洗數次，洗凈后立即使用[1]。但未規定浸泡時間，同時每次浸泡實際操作中存在一定難度。本文從浸泡24h、12h、6h、2h、直接酸洗、不酸洗等6種情形來分析器皿浸泡時間對測定結果準確性的影響。由表3可知，將玻璃器皿酸洗后，用自來水沖洗再用無氨水沖洗數次，洗凈后立即使用的測定結果與浸泡24h、12h、6h、2h差別不大，與質控濃度中值的相對誤差在2%以下。直接用自來水沖洗后再用無氨水沖洗測定結果的相對誤差較大，雖然測定結果仍在質控范圍內，但靠近質控濃度上限，日常測定中有很大的可能造成測定結果偏大。因此，在日常分析中，將玻璃器皿酸洗后，再分別用自來水沖洗和去離子水沖洗數次，洗凈后立即使用可滿足實驗要求。

2.3 校準曲線的穩定性

為了解周圍環境溫度變化、試劑更換對曲線穩定性的影響，筆者在3月、6月、9月、12月用過硫酸鉀A、氫氧化鈉A、硝酸鉀繪制了4根曲線，然后分別用過硫酸鉀A、氫氧化鈉A配制堿性過硫酸鉀溶液C，用過硫酸鉀B、氫氧化鈉B配制堿性過硫酸鉀溶液D，用這兩種堿性過硫酸鉀溶液分別用測定質控樣濃度。由測定結果可以看出，不更換主要試劑時，相對誤差的絕對值小于3%，更換主要試劑后，相對誤差的絕對值大于8%;在不更換主要試劑的條件下，分別根據4根曲線計算出來的測定值相對偏差的絕對值小于3%，測定值隨溫度變化小。因此，主要試劑更換對曲線穩定性的影響大于溫度變化，在不更換過硫酸鉀、氫氧化鈉等主要試劑的前提下，校準曲線比較穩定。

3 結論

（1）堿性過硫酸鉀溶液置于低溫暗處且不結晶的條件下存放于聚乙烯瓶中保存15d可滿足實驗需要，同時在堿性過硫酸鉀溶液用量少的情況下可縮小10倍，配制100ml溶液。（2）在日常分析中，將玻璃器皿直接酸洗后，再分別用自來水沖洗和去離子水沖洗數次，洗凈后立即使用可滿足實驗要求。（3）在不更換過硫酸鉀、氫氧化鈉等主要試劑的前提下，校準曲線比較穩定。

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：中國環境科學出版社，2012.

[2]徐義邦，張吳，龔嫻，等.對總氮測定方法HJ636-2012的探討與改進[J].中國環境管理干部學院學報，2018（01）.

[3]鄭延清.連續流動注射分析法測定水樣中總氰化物[J].高師理科學刊，2018，38（06）：55-58.

[4]石春璐.流動注射分析儀測定地表水中總氮的應用[J].廣西水利水電，2015（03）：53-56.

收稿日期：2020-07-26

作者簡介：劉守根（1986-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為環境監測。