總氮測定儀是一種速度快、成本低的檢測水質(zhì)總氮含量的智能儀器?偟黔h(huán)保污水處理中的重要檢測項目。因此,總氮測定儀在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域有更大的發(fā)揮空間。
水中總氮的測定通常采用堿性過硫酸鉀消化紫外分光光度法。該方法的優(yōu)點是步驟相對簡單,所需試劑較少,所需儀器和設(shè)備可在一般實驗室中獲得。然而,這種方法對空白值有非常嚴(yán)格的要求。所需試劑中的過硫酸鉀和氫氧化鈉含有一定量的氮,因此空白試驗不容易做好?偟目瞻自囼灢粌H與試劑有關(guān),還與實驗用水、器具、家用壓力鍋或醫(yī)用便攜式蒸汽滅菌器的壓力、實驗室環(huán)境以及方法和步驟的掌握密切相關(guān)。
1.試劑的制備和儲存:
堿性過硫酸鉀的制備過程非常重要。如果掌握不好,會影響消化效果和測定結(jié)果。GB11894-89中堿性過硫酸鉀的制備簡單地說,過硫酸鉀和氫氧化鈉溶于水中,沒有其他要求。事實上,過硫酸鉀的溶解速度非常慢。想要加速溶解,不能盲目加熱,即使加熱也要使用水浴加熱法,水浴溫度必須低于60℃,否則過硫酸鉀會分解失效。制備此溶液時,可以分別稱量過硫酸鉀和氫氧化鈉,分別制備,然后將其混合至恒定體積,或先制備氫氧化鈉溶液,待其溫度降至室溫后再加入過硫酸鉀溶解。如果兩者在燒杯中溶解在水中,應(yīng)緩慢加水并同時攪拌,以防止放熱的氫氧化鈉導(dǎo)致溶液溫度過高并導(dǎo)致局部過硫酸鉀失效。
還應(yīng)注意過硫酸鉀的儲存。不應(yīng)與還原性物質(zhì)、硫、磷等混合。此外,過硫酸鉀容易吸收水分并釋放氧氣。因此,為了防止故障,應(yīng)將其放置在干燥的試劑柜中。
2.實驗室環(huán)境:
總氮的分析應(yīng)在無氨的實驗室環(huán)境中進行。室內(nèi)不得有揚塵、石油和其他氮化合物?偟椖康姆治霾粦(yīng)在分析氨氮和其他氮項目的實驗室進行。所用試劑和玻璃器皿也應(yīng)單獨存放,以避免交叉污染并影響空白值。
3.無氨水的制備:
實驗過程中對水的要求非常嚴(yán)格,普通蒸餾水往往達(dá)不到實驗要求。此時,需要二次處理以獲得無氨水。當(dāng)通過蒸餾制備無氨水時,GB11894-89指出“丟棄第一個50ml蒸餾物,然后將蒸餾物收集在帶有玻璃塞的玻璃瓶中”。僅僅丟棄第一個50ml餾出物是不夠的。例如,如果蒸發(fā)1000ml的無氨水,則應(yīng)丟棄之前蒸發(fā)的200ml餾分,最后蒸發(fā)的200ml餾分也應(yīng)丟棄,并且只應(yīng)保留中間蒸發(fā)的無氨水供使用。否則,再蒸無氨水的空白值往往不如普通蒸餾水在制備前的空白值。
4.玻璃器皿的清洗:
使用的玻璃器皿應(yīng)先用(1+9)鹽酸浸泡,然后用無氨水沖洗幾次后再使用,否則也會導(dǎo)致空白值高或平行度差。
5.試劑選擇:
在堿性過硫酸鉀消化紫外分光光度法測定總氮時,過硫酸鉀是一種關(guān)鍵試劑。首先,試劑的純度與空白值和測定結(jié)果的準(zhǔn)確性有關(guān)。一般情況下,普通分析純過硫酸鉀的總氮含量不超過0.005%。然而,由于試劑質(zhì)量的差異,一些制造商和批次的試劑的氮含量往往無法滿足這一要求,導(dǎo)致空白值較高。此外,雖然純氫氧化鈉的氮含量遠(yuǎn)低于過硫酸鉀,但也應(yīng)謹(jǐn)慎選擇。當(dāng)過硫酸鉀溶液與氫氧化鈉溶液混合形成堿性過硫酸鉀時,會散發(fā)出氨臭味,這表明試劑的純度不夠。因此,如果條件允許,建議使用優(yōu)質(zhì)純試劑或標(biāo)準(zhǔn)試劑,盡可能降低試劑中的氮含量,從而降低實驗空白值。
6.消化溫度和壓力的控制:
對于使用便攜式醫(yī)用蒸汽滅菌器的實驗室,由于測量的壓力為1.1~1.4kg/cm2,溫度為120℃~124℃,可安裝穩(wěn)壓器將壓力控制在該范圍內(nèi),省去了手動切斷電源的麻煩,穩(wěn)定且省力。在消化過程中,GB11894-89要求在達(dá)到規(guī)定的溫度和壓力后開始計時。達(dá)到規(guī)定的溫度和壓力后,應(yīng)將壓力表指針放氣至零,然后在再次達(dá)到規(guī)定溫度和壓力之后開始計時;蛑苯哟蜷_排氣閥加熱一段時間,待蒸汽滅菌器內(nèi)冷空氣完全排盡,熱蒸汽釋放后,關(guān)閉排氣閥進行消解,并將消解溫度控制在123℃,測定結(jié)果理想。
7.顏色對比注意事項:
該項目的測量涉及兩個波長(220nm和275nm)。有條件的實驗室可以使用雙路紫外分光光度計。它的優(yōu)點是方便快捷,可以避免重復(fù)調(diào)整波長造成的測量誤差,并且可以自動校正碗碟之間的誤差。如果沒有兩個光路的光度計,建議在測量一組樣品的相同波長后調(diào)整到另一個波長,然后進行統(tǒng)一測量。在測量一個樣品的兩個吸光度后,不要更換另一個樣品,因此重復(fù)調(diào)整波長會導(dǎo)致一定的測量誤差。
8.實驗水和試劑的質(zhì)量檢查:如果實驗空白值不理想,則需要對實驗水和測試試劑進行測試,以選擇含氮的水和試劑,以獲得理想的空白值。
8.1試水:將所有待選擇的水放入石英試管中,分別在220nm和275nm波長處測量其吸光度,按照A220nm-2A275nm校正吸光度,校正后吸光度值最低的水作為試驗水。
8.2試劑測試:將所有待測的過硫酸鉀和氫氧化鈉在實驗過程中消化和定容后,根據(jù)其在溶液中的含量,配制成相應(yīng)濃度的溶液,并以此溶液為樣本,分別測定其氨氮和硝態(tài)氮的吸光率。選擇吸光度較低的一種并使用。如果需要,還可以進一步計算氮含量。有必要強調(diào)硝酸鹽氮的測試。如果使用苯酚二磺酸分光光度法測定,步驟有點麻煩。建議參考第四版《水和廢水監(jiān)測與分析方法》中提到的紫外分光光度法,這樣會更方便。由于過硫酸鉀試劑的氨氮含量較高,經(jīng)試劑測試,上述制備后具有氨味的堿性過硫酸鉀溶液被確定為廢棄。