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氨氮高于總氮為啥?聽高手怎么說!

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-08-29
核心提示:總氮是各種無機態(tài)氮(硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮)和有機態(tài)氮(蛋白質(zhì)、氨基酸、有機胺)的總量,它是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)。目前
總氮是各種無機態(tài)氮(硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮)和有機態(tài)氮(蛋白質(zhì)、氨基酸、有機胺)的總量,它是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)。

目前,比較常用的總氮檢驗方法是堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法(HJ636-2012)。

但很多水友反應(yīng)該方法不好做,其中代表性問題有:

氨氮高于總氮的測定結(jié)果;

空白的校正吸光度太高,大于0.030。

01空白吸光值過高

空白值偏高是影響總氮測定準(zhǔn)確度的主要因素,HJ636-2012要求空白實驗的校正吸光度A(A=A220-2A275)<0.030。
在總氮測定中,實驗空白值常與玻璃器皿的潔凈度、實驗用水、過硫酸鉀試劑純度、堿性過硫酸鉀溶液的溫度與保存時間等因素密切相關(guān)。
1、玻璃器皿的潔凈度對測定結(jié)果的影響
相關(guān)研究顯示,常規(guī)氮玻璃器皿的洗滌標(biāo)準(zhǔn)無法滿足實際需要。
因此,用于總氮測定的器皿在常規(guī)洗凈后,還需在鹽酸溶液(1體積鹽酸倒入9體積水)中浸泡24h,然后再用無氨水進行涮洗。
如下表實驗結(jié)果所示,實驗所用玻璃器皿在去污粉清洗的條件下空白吸光度均大于標(biāo)準(zhǔn)要求的0.030,此時應(yīng)檢查器皿的污染狀況。

玻璃器皿不同洗滌方法下空白樣平行值
而在對照實驗中,用去污粉清洗后再用鹽酸浸泡24h,空白吸光度完全符合HJ 636—2012 的質(zhì)控要求。
綜上所述,為防止總氮測定準(zhǔn)確度出現(xiàn)偏差,建議每次測定后,所有的玻璃器皿在清洗干凈后,直接浸泡到鹽酸溶液中。每次使用前,最好再用新鮮制備的超純水沖洗數(shù)次并立即使用。
2、實驗用水對測定結(jié)果對影響
雖然HJ636—2012對實驗用水明確要求為“無氨水”,但在相同實驗條件下,超純水的空白值最小,且超純水機是多數(shù)實驗室的常規(guī)設(shè)備,方便做到現(xiàn)用現(xiàn)制備。
如下表所示,用超純水和無氨水測定的空白值比去離子水小,超純水的空白值最小,三者均滿足總氮測定要求。

不同實驗用水的空白值
從實際經(jīng)驗來看,空白值越低,對總氮測定準(zhǔn)確度越有利,尤其是測試總氮含量較低的樣品。因此,建議有條件的實驗室使用超純水。
3、過硫酸鉀試劑純度對測定結(jié)果的影響
HJ636—2012要求過硫酸鉀試劑的含氮量應(yīng)不超過0.0005%,但不同廠家、不同批次生產(chǎn)的過硫酸鉀質(zhì)量存在差異。
對于一些純度不高的過硫酸鉀可以進行提純以達(dá)到HJ636—2012質(zhì)控要求。
但由于實驗室條件限制以及過硫酸鉀對50 ℃以上溫度的不穩(wěn)定性,建議優(yōu)先選用合格的國藥集團化學(xué)試劑或進口過硫酸鉀。
不過從成本角度看,國藥集團化學(xué)試劑相比于進口的更加物美價廉,所測數(shù)據(jù)也完全滿足HJ636—2012質(zhì)控要求。

過硫酸鉀純度對空白值對影響
4、過硫酸鉀溫度及貯存對測定結(jié)果的影響
HJ636—2012中堿性過硫酸鉀溶液配制方法:40.0g過硫酸鉀溶于600mL水中,另取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10 00mL。
過硫酸鉀常溫下不易完全溶解,為促進其溶解往往需要加熱。
需特別注意的是,過硫酸鉀在60℃甚至50℃就會分解,因此在實際工作中加熱溫度最好控制在50℃以內(nèi)。這樣既利于促進過硫酸鉀溶解,又可減少高溫對過硫酸鉀氧化能力的損失。
同時,過硫酸鉀和氫氧化鈉最好分別配制,待氫氧化鈉溶液冷卻至室溫后再混合定容。這是由于氫氧化鈉在溶解過程中會放出大量熱而導(dǎo)致配制過程中過硫酸鉀氧化能力的損失。
配制好的堿性過硫酸鉀溶液保存于聚乙烯瓶中,其放置天數(shù)對空白值有重要影響。
相關(guān)研究表明,空白值隨著堿性過硫酸鉀放置時間的延長而逐漸增大,用新配制的堿性過硫酸鉀測得空白值最低。

堿性過硫酸鉀放置時間對空白值的影響
如上表所示,7日內(nèi)空白值差別不大,在保存30日后所測得的空白值仍能滿足試驗要求。
因此,配好的堿性過硫酸鉀最好在“7日保鮮期”內(nèi)使用,若保存條件良好,可延長放置時間在30日左右。
5、其他因素對測定結(jié)果的影響
實際工作中還發(fā)現(xiàn),總氮測定中還有不少因素也會導(dǎo)致結(jié)果準(zhǔn)確度降低,如消解時間及冷卻時間、水樣的酸堿度等。
按HJ636—2012要求,總氮樣品消解需在高壓蒸汽滅菌器中壓力為1.1~1.4kg/cm2,保持溫度在120℃~124℃之間30min。另外有實驗表明,消解完成后延長降溫冷卻時間,待溫度下降到低于50℃再開閥放氣取出比色管冷卻,測定結(jié)果較好。
同樣的,當(dāng)水樣pH值在5~9這個范圍內(nèi)的測定結(jié)果較好,且數(shù)據(jù)波動性較小; 超出此范圍數(shù)據(jù)波動性較大,準(zhǔn)確度降低,且無明顯規(guī)律。

02總氮含量低于氨氮含量的現(xiàn)象

按道理來說,氨氮包含于無機氮,而無機氮包含于總氮中。
但在實際測定中,氨氮>總氮的情況還是很常見的。
對于這種現(xiàn)象來說,一般看法是樣品中氨氮含量較高時,加入堿性過硫酸鉀,在堿性條件下形成氨水,氨水揮發(fā)生成氨氣,從比色管中釋放出來,導(dǎo)致測定的總氮量只包含了部分氨氮,從而低于氨氮含量。
因此,利用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法處理樣品時,可以在所有樣品都加入過硫酸鉀溶液后,統(tǒng)一加蓋。這樣就給氨氮含量較高的樣品中氨氮以氨氣形式揮發(fā)出來創(chuàng)造了時間。
當(dāng)然,也有操作人員采用雙管消解法。即將樣品加入比色管用無氨水稀釋至10mL后,將堿性過硫酸鉀加入另一小試管中,再將裝有堿性過硫酸鉀的小試管放入比色管中,小試管頂部的高度應(yīng)超出比色管中的試樣液面以避免樣品處于堿性環(huán)境,蓋上比色管蓋后,再進行比色管內(nèi)兩種液體的混合。
但雙管法在實際操作過程中過于繁瑣,測試結(jié)果也不是很理想。
其實,針對氨氮>總氮這個問題應(yīng)該如HJ636-2012的征求意見稿所說,“不應(yīng)該僅僅停留在總氮測定本身上,而是應(yīng)該從測定總氮和氨氮兩者之間存在的一些聯(lián)系上查找原因”,“在不斷完善總氮測定的過程中,還應(yīng)同步完善氨氮測定中包括實驗用水、器皿、試劑和實驗環(huán)境,使兩者同步遠(yuǎn)離氮的污染,才能保證測定結(jié)果的正確性!

文章(文字):環(huán)保水圈。 
編輯:songjiajie2010

 
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