關(guān)于生活飲用水中亞硝酸鹽氮測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍的探討

林 偉，趙彥杰

（1.莒縣檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東莒縣 276500；2.山東同濟(jì)測(cè)試科技股份有限公司，山東煙臺(tái) 264000）

亞硝酸鹽氮是水體中含氮有機(jī)物在變成硝酸鹽過程中的中間產(chǎn)物，如果生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量高，則表明水體受到一定的污染。而亞硝酸鹽氮一旦進(jìn)入人體，可使人體正常的血紅蛋白氧化成為高鐵血紅蛋白，發(fā)生高鐵血紅蛋白癥，失去血紅蛋白在體內(nèi)輸送氧的能力，出現(xiàn)組織缺氧的癥狀，甚至?xí)芍掳┬晕镔|(zhì)，嚴(yán)重影響身體健康[1-3]。因此，對(duì)生活飲用水中亞硝酸鹽氮的檢測(cè)具有重要意義。

《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.5—2006）中重氮偶合分光光度法測(cè)定生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍窄，如果水樣的亞硝酸鹽氮含量高，則只能通過稀釋水樣重新實(shí)驗(yàn)，這將造成工作效率低下，增加實(shí)驗(yàn)人員的工作量。因此，本文通過增大標(biāo)準(zhǔn)曲線使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍，從而提高工作效率，減輕實(shí)驗(yàn)人員的工作量。

采用國(guó)標(biāo)中重氮偶合分光光度法測(cè)定生活飲用水中亞硝酸鹽氮存在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍窄和標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值偏低的缺陷。

《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.5—2006）中標(biāo)準(zhǔn)曲線使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL，最大吸取體積為12.5 mL，相當(dāng)于1.25 μg亞硝酸鹽氮，按照水樣取樣量50 mL計(jì)算，水樣的亞硝酸鹽氮含量為0.025 μg/mL，遠(yuǎn)低于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749—2006）規(guī)定的生活飲用水限值1 mg/L。因此，該標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍不能滿足高含量的亞硝酸鹽氮的檢測(cè)。

吸光度值過高或者過低都會(huì)使儀器誤差增大，根據(jù)朗伯-比爾定律A=kcl，當(dāng)吸光度A=0.434時(shí)，吸光度測(cè)量誤差最小[4]。根據(jù)儀器使用說明，使用分光光度法測(cè)定樣品時(shí)，吸光度讀數(shù)最佳范圍應(yīng)為0.2～0.8[5]。而《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.5—2006）中標(biāo)準(zhǔn)曲線最大點(diǎn)對(duì)應(yīng)的吸光度值為0.089左右，表明國(guó)標(biāo)中標(biāo)準(zhǔn)曲線的吸光度值不在最佳范圍內(nèi)，這將增大實(shí)驗(yàn)誤差。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

pH 1.7以下，水中亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酰胺重氮化，再與鹽酸N-(1-萘)-乙二胺產(chǎn)生偶合反應(yīng)，生成紫紅色的偶氮染料，比色定量。

1.2 試劑與配制

硫酸鋁鉀、氨水、對(duì)氨基苯磺酰胺、鹽酸、鹽酸N-(1-萘)-乙二胺和亞硝酸鈉。

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液ρ(NO2-N)=50 μg/mL：稱取0.246 3 g在玻璃干燥器內(nèi)放置24 h的亞硝酸鈉，溶解后用純水定容至1 000 mL。

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1號(hào)ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL：準(zhǔn)確吸取10 mL亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于500 mL容量瓶中，用純水定容至刻度。

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2號(hào)ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL：準(zhǔn)確吸取10 mL亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL于100 mL容量瓶中，用純水定容至刻度。

1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器

TU-1901型分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；FA2004分析天平。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 國(guó)標(biāo)法

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2號(hào)濃度為ρ(NO2-N)=0.1 μg/mL。取50 mL比色管8支，分別加入亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液2號(hào)0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、7.50 mL、10.00 mL 和 12.50 mL，用純水稀釋至50 mL刻度處，向各管中依次加入對(duì)氨基苯磺酰胺溶液和鹽酸N-(1-萘)-乙二胺溶液，混勻，用分光光度計(jì)在540 nm波長(zhǎng)處，10 mm比色皿，測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.2 改進(jìn)法

亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1號(hào)濃度為ρ(NO2-N)=1.0 μg/mL。取50 mL比色管8支，分別加入亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液1號(hào)0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、10.00 mL、20.00 mL和30.00 mL，用純水稀釋至50 mL刻度處，其他試劑加入順序、加入量以及使用波長(zhǎng)等條件均與2.4.1國(guó)標(biāo)法相同[6]。

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中亞硝酸鹽氮的含量為0～30.00 μg時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線未出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，符合朗伯-比爾定律；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中亞硝酸鹽氮的含量超過30.00 μg時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線開始出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

橫坐標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中亞硝酸鹽氮的質(zhì)量（μg），縱坐標(biāo)為相對(duì)應(yīng)的吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。國(guó)標(biāo)法的線性方程為y=0.071 6x-0.000 5，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 3，線性關(guān)系良好；改進(jìn)法的線性方程為y=0.068 2x+0.005 2，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9，線性關(guān)系良好，滿足使用要求。

2.2 準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)定

將亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成不同濃度，用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)測(cè)量7次，比較所測(cè)得結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。由表1可知，國(guó)標(biāo)法測(cè)定的準(zhǔn)確度為-0.14%～8.74%，精密度為1.98%～6.27%；改進(jìn)法測(cè)定的準(zhǔn)確度為0.88%～3.17%，精密度為0.31%～2.06%。結(jié)果表明，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的準(zhǔn)確度、精密度均符合要求。

表1 準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)定

2.3 回收率的測(cè)定

隨機(jī)選取一份實(shí)驗(yàn)用樣品，用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該樣品中亞硝酸鹽氮的質(zhì)量均為未檢出，數(shù)值視為0 μg。取該實(shí)驗(yàn)用樣品，分別加入3個(gè)不同亞硝酸鹽氮含量的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法對(duì)每個(gè)加標(biāo)實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)量7次，分別計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。由表2可知，國(guó)標(biāo)法測(cè)定的回收率為98.5%～118.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.35%～6.62%；改進(jìn)法測(cè)定的回收率為95.0%～102.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.31%～2.92%。結(jié)果表明，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的加標(biāo)回收率均符合要求，改進(jìn)法的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好。

表2 回收率的測(cè)定

2.4 國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法的顯著性檢驗(yàn)

用國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法分別對(duì)某實(shí)驗(yàn)樣品的亞硝酸鹽氮含量進(jìn)行檢測(cè)，所測(cè)得的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 21.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，國(guó)標(biāo)法與改進(jìn)法的P值為0.441＞0.05。結(jié)果表明，國(guó)標(biāo)法和改進(jìn)法所測(cè)得數(shù)據(jù)無顯著性差異。

3 結(jié)論

本文通過提高標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法將《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 無機(jī)非金屬指標(biāo)》（GB/T 5750.5—2006）中分光光度法測(cè)定生活飲用水中亞硝酸鹽氮含量使用的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍擴(kuò)大，以提高工作效率、擴(kuò)大適用范圍。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，國(guó)標(biāo)法與改進(jìn)法之間沒有顯著性差異，且改進(jìn)法的準(zhǔn)確度、精密度和加標(biāo)回收率均符合要求。因此，建議將改進(jìn)法在實(shí)驗(yàn)室中推廣應(yīng)用。