水質(zhì)檢測總氮空白偏高的原因！

做水質(zhì)總氮的小伙伴大部分都會遇到過這么一個問題：空白偏高，空白試驗的校正吸光度大于0. 030。這是做水質(zhì)總氮誰也繞不過去的一個坎，今天小編就和你從儀器設(shè)備、實驗用水、試剤質(zhì)量、消解程序、以及實驗室環(huán)境5個方面，來探討一下水質(zhì)監(jiān)測中總氮空白偏高問題。在實際檢測過程中有一些操作注意事項也可以影響檢測結(jié)果，需要我們特別注意。

總氮是評價水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，我國目前常用的總氮測定的方法是堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，該方法操作簡單、快捷，但經(jīng)常出現(xiàn)空白值偏高的現(xiàn)象。而空白值的大小對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確度、精密度起著決定性的作用，故新標(biāo)準(zhǔn) HJ 636—2012《水質(zhì)總氮的測定 過硫酸鉀氧化紫外分光光度法》明確規(guī)定空白試驗的校正吸光度應(yīng)小于0. 030。今天就和你從儀器設(shè)備、實驗用水、試剤質(zhì)量、消解程序、以及實驗室環(huán)境5個方面，來探討一下水質(zhì)監(jiān)測中總氮空白偏高問題。在實際檢測過程中有一些操作注意事項也可以影響檢測結(jié)果，需要我們特別注意。

在開始分析、探討之前，我們首先要了解一個原理，《水質(zhì)總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ 636-2012)測定水中總氮的原理是：在120~124°C下,堿性過硫酸鉀溶液使樣品中含氮化合物的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，采用紫外分光光度法于波長220 nm與275 nm處，分別測定吸光度A220和A275,按A=A220-2A275計算硝酸鹽氮的吸光度值，從而計算總氮的含量。

主要儀器和設(shè)備

總氮測定儀及10mn石英比色皿、醫(yī)用蒸氣滅菌器、超純水機，以及具塞玻璃磨口比色管都要符合標(biāo)準(zhǔn)的檢測要求，所用玻璃器皿用鹽酸（1+9）浸泡，清洗后再用去離子水沖洗，必要情況下，可以在高壓鍋內(nèi)蒸一下。

實驗用水

在相同的實驗條件下，用超純水和無氨水對總氮分析測定的空白值比普通去離子水小，但相差不大，都在規(guī)定的范圍之內(nèi)，能滿足總氮測定的要求。考慮到實際情況，可以用去離子水代替無氨水進(jìn)行實驗，但從質(zhì)量和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕嵌瓤紤]，有條件的還是要使用無氨水或超純水。（1）無氨水，每升蒸餡水中加入0.10ml濃硫酸蒸館，棄去前餡出液200ml,最后蒸出的200ml館出液也要棄去；只留中間的無氨水收集于具塞玻璃容器中備用。（2）新制備的去離子水。

試劑質(zhì)量

用紫外分光光度法測定總氮的過程中，要消除堿性過硫酸鉀的影響，過硫酸鉀和氫氧化鈉是非常重要的試劑。總氨分析中，空白值和樣品的最終結(jié)果受過硫酸鉀試劑純度的影響很大，因此，對過硫酸鉀試劑的要求非常苛刻。

通常情況下，普通AR級過硫酸鉀中氮化合物的含量為0. 002%?0. 005%,不同廠家、批號的試劑質(zhì)量存在差異，往往有些試劑的含氮量達(dá)不到要求，導(dǎo)致空白值偏高。

如果過硫酸鉀空白值過高，可以經(jīng)過提純后再使用。提純方法為：將過硫酸鉀溶于50—60°C的無氨水中，在無氨的潔凈處將溶液冷卻至近零攝氏度,過濾，將已重結(jié)晶的過硫酸鉀置于干燥器中干燥以備用。

在實際工作中，結(jié)合實驗室試剤采購規(guī)范，對新進(jìn)用于總氮項目的過硫酸鉀要進(jìn)行驗收試用，以確保過硫酸鉀的可靠性滿足總氮分析實驗要求。

堿性過硫酸鉀的配制與保存

堿性過硫酸鉀的配制方法: 稱取40 g過硫酸鉀，15 g氫氧化鈉，溶于無氨水中，稀釋至1 000 m L。而HJ 636—2012 中則明確指出，2種溶液需分開配制，且要等到氫氧化鈉溶液冷卻到室溫后，再將2種溶液混勻。這是由于氫氧化鈉溶于水時會發(fā)熱，若將過硫酸鉀和氫氧化鈉同時放入燒杯中溶解，部分過硫酸鉀會因氫氧化鈉放熱導(dǎo)致局部溫度過高而失效，所以，在配制堿性過硫酸鉀溶液時，必須按 HJ 636—2012 的規(guī)定進(jìn)行。過硫酸鉀常溫下不易完全溶解，在配制時常常通過加熱促進(jìn)溶解，但過硫酸鉀在60 ℃甚至 50 ℃就會分解，故加熱溫度應(yīng)控制在50 ℃以下為宜。

配制堿性過硫酸鉀溶液應(yīng)注意:①最好分別溶解過硫酸鉀和氫氧化鈉，待兩種試劑冷卻至室溫再混合;②配制過硫酸鉀溶液需加熱溶解，但溫度一定要控制在60℃以下，防止過硫酸鉀分解失效;③溶液最好現(xiàn)用現(xiàn)配，最長放置時間不超過3天，而且消解時加入堿性過硫酸鉀的量必須準(zhǔn)確。

堿性過硫酸鉀存放時間：過硫酸鉀作為氧化劑，應(yīng)避免與還原性物質(zhì)、硫、磷等混合存放，且要放在干燥的地方，不能存放太久。堿性過硫酸鉀溶液更不能長期存放，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定堿性過硫酸鉀溶液在聚乙烯瓶中存放不能超過 7 d。堿性過硫酸鉀在27～30 ℃ 環(huán)境下，存放超過3 d，空白值就會大于0. 030; 建議實驗時盡量根據(jù)最近 3 d 的需求量配制，存放盡量不要超過3 d。

堿性過硫酸鉀用量

當(dāng)堿性過硫酸鉀的增加，使得溶液的堿性增加，造成水樣中游離態(tài)氨氮與堿反應(yīng)生成氨氣逸出，抵消了一部分由于堿性過硫酸鉀的過量而導(dǎo)致的吸光度的增加。因此，在實際測樣時，應(yīng)在保證消解完全的前提下，盡量少加堿性過硫酸鉀。當(dāng)10 m L水樣的含氮總量不超過70 μg時，加5m L堿性過硫酸鉀，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是合理的。

氫氧化鈉純度

氫氧化鈉的純度對空白值有明顯的影響，建議在實驗前按標(biāo)準(zhǔn)上給出的方法，測定出氫氧化鈉的含氮量，以防使用了不合格的產(chǎn)品影響實驗結(jié)果。

消解程序

按照HJ 636—2012中要求，將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中，加熱至頂壓閥吹氣，關(guān)閥，繼續(xù)加熱至120°C開始計時，保持溫度在120?124之間30min,冷卻至室溫測定，而對于消解時間定為30 min，卻存在一些爭議。有人認(rèn)為在 120～124 ℃ 下，消解30 min可以使過硫酸鉀完全分解; 有研究者認(rèn)為需加熱 40 min 左右，有研究者認(rèn)為需消解 45 min，甚至有人認(rèn)為應(yīng)延長至 60 min。

在相同的消解時間下，空白值的差異主要是由于過硫酸鉀純度的不同引起的，消解設(shè)備對空白值的影響不明顯。隨著消解時間的延長，在消解 30 min 后，空白值達(dá)到穩(wěn)定，可認(rèn)為過硫酸鉀已全部分解。因此，從工作效率和成本的角度考慮，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定消解時間為30 min是合理的，過硫酸鉀的度仍然是影響空白值的主要因素。

在實際檢測過程中，如果堿性過硫酸鉀的純度不夠，發(fā)現(xiàn)30min并不能保證堿性過硫酸鉀消解完全，這必將影響測定的準(zhǔn)確度。有實驗發(fā)現(xiàn)消解時間應(yīng)至少50min,溫度設(shè)定在120?124°C,適當(dāng)延長消解時間、提高消解溫度，就有利于過硫酸鉀消解完全，以降低空白實驗吸光度值。

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(jìn)行，避免交叉污染，凡能產(chǎn)生氮的試剤均不能在實驗室使用，絕對不能在分析氨氮、硝酸鹽氮等氮類項目的實驗室中做總氮項目的分析，因為這些金氮物質(zhì)很可能隨空氣溶解在試劑中，對空白造成很大影響。所使用的試劑、器皿等也要單獨存放，避免交叉污染，所用玻璃器皿最好用酸浸泡24h以上,這樣可以減少空白實驗的吸光度。室內(nèi)也不能有揚塵，以免揚塵附著在實驗用玻璃器皿內(nèi)壁從而影響空白值。

針對這些影響因素分別提出了相應(yīng)的防治措施以降低空白值。主要的改進(jìn)措施有：使用新配制的離子水，提高試劑的純度，反應(yīng)時間和溫度必須能滿足氧化劑充分水解，保持比色皿和玻璃器皿潔凈狀態(tài)，保證實驗室的清潔等。當(dāng)采用上述的防治對策后空白吸光度值得到明顯降低，實驗準(zhǔn)確性得到提高。

分析過程應(yīng)注意的一些問題：

（1）選用密合性良好的玻璃具塞比色管;使用壓力蒸汽消毒器時，應(yīng)等自然冷卻后才能開閥放氣，以免比色管塞蹦出;使用壓力蒸汽消毒器時，應(yīng)配備調(diào)壓器，便于溫度調(diào)控。

（2）所用玻璃器皿先用濃度(1+ 9)鹽酸浸洗后，然后用自來水沖洗后，再用無氨水沖洗。

（3）必須使用分析純以上的過硫酸鉀試劑，且使用新的過硫酸鉀試劑前必須進(jìn)行空白檢驗，當(dāng)空白吸光度大于0.05時，最好提純經(jīng)檢驗合格后再使用。

（4）無氨水可以用密理博超純水機制得的二次水(電阻率為18.2MΩ·cm);也可用通過強酸型陽離子交換樹脂柱流出的去離子水。

（5）在進(jìn)行水樣分析時，取樣量應(yīng)滿足其中的總氮含量介于20— 80μg之間的要求。

（6）在用紫外分光光度計測定樣品時，應(yīng)選擇雙波長同時測定波長220、275nm吸光值，以免在測定過程中由于頻繁轉(zhuǎn)換波長而使儀器不穩(wěn)定造成測定誤差。

（7）測定懸浮物較多的水樣時，在過硫酸鉀氧化加酸后仍渾濁時，遇到此種情況，可采取延長靜置時間沉淀或用離心機分離，然后取上清液進(jìn)行上機測定，否則樣品測試值嚴(yán)重偏低。

（8）對于含有機氮高的工業(yè)廢水可采取減少取樣量或適當(dāng)延長消解時間，以免消解不完全造成測試值偏低，消解樣品時應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程，保證消解溫度在123—126℃之間，消解時間為60min。