總氮的測(cè)定是水質(zhì)分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的重要項(xiàng)目,用于評(píng)估水體中氮元素的污染程度??偟臏y(cè)定方法主要包括堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法和高溫燃燒-化學(xué)發(fā)光法等,以下分別介紹其測(cè)定步驟:
方法一:堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法
原理:在堿性條件下,利用過硫酸鉀作為氧化劑,將水樣中的有機(jī)氮和無機(jī)氮(如氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮)氧化為硝酸鹽氮,然后在220nm和275nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,通過差減法計(jì)算總氮含量。
步驟
樣品采集與保存
使用聚乙烯瓶或玻璃瓶采集水樣,避免陽光直射和高溫。
若不能立即分析,需加入硫酸(pH≤2)于4℃冷藏保存,保存期不超過24小時(shí)。
樣品預(yù)處理
若水樣渾濁,需用0.45μm濾膜過濾。
取適量水樣(如25mL)于比色管中。
消解
加入5mL堿性過硫酸鉀溶液(40g過硫酸鉀+15g氫氧化鈉,定容至1000mL)。
塞緊比色管,用紗布和線繩扎緊,防止爆沸。
將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中,120-124℃消解30分鐘,自然冷卻至室溫。
測(cè)定
加入1mL1+9鹽酸,用無氨水稀釋至標(biāo)線,混勻。
使用10mm石英比色皿,以無氨水為參比,在220nm和275nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。
標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
配制硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0-10mg/L),按上述步驟消解和測(cè)定,繪制吸光度-濃度曲線。
方法二:高溫燃燒-化學(xué)發(fā)光法
原理:樣品在高溫(約900℃)和催化劑(如氧化銅)作用下,有機(jī)氮和無機(jī)氮被氧化為一氧化氮(NO),NO與臭氧反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的二氧化氮(NO?*),其返回基態(tài)時(shí)發(fā)射光子,通過檢測(cè)光強(qiáng)度計(jì)算總氮含量。
步驟
樣品采集與保存
采集水樣后立即分析,或低溫保存,避免氮元素形態(tài)變化。
樣品預(yù)處理
取適量水樣(如20μL)注入燃燒管,或通過滲透膜濃縮后測(cè)定。
燃燒與反應(yīng)
樣品在高溫燃燒爐中氧化為NO,NO進(jìn)入反應(yīng)室與臭氧反應(yīng)生成NO?*。
檢測(cè)
使用化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器檢測(cè)NO?*的發(fā)光強(qiáng)度,信號(hào)強(qiáng)度與總氮含量成正比。
標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
配制不同濃度的硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,按上述步驟測(cè)定,繪制信號(hào)強(qiáng)度-濃度曲線。
結(jié)果計(jì)算
根據(jù)樣品信號(hào)強(qiáng)度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得總氮濃度。
注意事項(xiàng)
干擾因素
氯離子濃度超過2000mg/L時(shí),需加入硫酸汞屏蔽。
六價(jià)鉻和三價(jià)鐵離子可能干擾測(cè)定,需加入鹽酸羥胺還原。
質(zhì)量控制
每批樣品需帶空白樣和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制。
儀器需定期校準(zhǔn),確保測(cè)定準(zhǔn)確性。
安全防護(hù)
消解過程需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,避免高溫和強(qiáng)氧化劑傷害。
化學(xué)發(fā)光法需避免臭氧泄漏。
總結(jié)
堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法適用于地表水、地下水和生活污水,操作簡(jiǎn)便,但需注意消解條件和干擾因素。
高溫燃燒-化學(xué)發(fā)光法適用于高濃度樣品和自動(dòng)化分析,靈敏度高,但設(shè)備昂貴。
根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的方法,并嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程,以確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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