总氮测定中相关问题的探讨

时间:2022-12-23 03:44:18 作者:missunderwater 综合材料 收藏本文 下载本文

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篇1:总氮测定中相关问题的探讨

总氮测定中相关问题的探讨

大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体,使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加,总氮直接反应了水体中各类氮总和的大小,是衡量水质的重要指标之一[1].文中对降低总氮空白值的'方法及氧化后放置时间对测定结果的影响等方面进行了探讨

作 者:姚海珍  作者单位:蚌埠市环境监测站综合室,安徽,蚌埠,233000 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期):2010 “”(14) 分类号:X8 关键词:总氮   空白值   放置时间  

篇2:总氮测定中相关问题的探讨

总氮测定中相关问题的探讨

摘要:大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体,使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加,总氮直接反应了水体中各类氮总和的大小,是衡量水质的重要指标之一[1].文中对降低总氮空白值的'方法及氧化后放置时间对测定结果的影响等方面进行了探讨作 者:姚海珍  作者单位:蚌埠市环境监测站综合室,安徽,蚌埠,233000 期 刊:中国新技术新产品   Journal:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期):2010, “”(14) 分类号:X8 关键词:总氮    空白值    放置时间   

篇3:水体中总氮测定方法的改进

水体中总氮测定方法的改进

摘要:用碱性过硫酸钾法测定水体中总氮含量时经常出现高空白吸光值、标准曲线线性相关性较差以及测定结果不准等问题。采用正交法对各种测定组合进行对比,并探讨了各种因素对空白吸光值和线性方程的影响。结果表明,各种影响因素从大到小的次序为过硫酸钾重结晶次数、消解时间、氢氧化钠和盐酸的用量。最优测定组合为:过硫酸钾重结晶2次、消解时间不少于40 min、氢氧化钠用量为12 g、不加盐酸。线性方程相关系数检验符合标准。

关键词:总氮;过硫酸钾;空白吸光度;改进

中图分类号:O661.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)19-4779-03

收稿日期:2013-05-17

基金项目:国家自然科学基金项目(21173026);国家大学生创新训练项目(201210489316)

作者简介:张 利(1991-),女,河南驻马店人,在读本科生,研究方向为应用化学,(电话)13094218879(电子信箱)964324537@qq.com;

通讯作者,戴 捷,教授,博士,主要从事水污染控制及化学生物学方面的研究,(电话)18064225122(电子信箱)824373297@qq.com。

总氮是指水体中各种形态氮的总含量。水体中氮含量增加会造成微生物大量繁殖,大量消耗水中的溶解氧,浮游生物肆意生长也会使水质富营养化,导致水质恶化[1]。因此,总氮含量是影响水质的重要指标之一。目前测定总氮含量常用的方法是碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法[2],但是在测定过程中会出现高空白值、低精确度等问题。虽然目前有很多学者对总氮测定方法做出了改进[3,4],但是仍有一些可优化之处。紫外分光光度计对空白值的要求比较高,因此空白值与总氮测定结果的准确度、精密度有极大的关系。本研究主要对空白值的影响因素进行分析,用正交试验对过硫酸钾的重结晶次数、氢氧化钠和盐酸用量进行研究,寻求最优组合,使水中总氮的测定更简洁、精确和经济。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

UV-2450型紫外分光光度计(日本岛津公司);XY-280B手提式不锈钢蒸汽消毒器(上海三申医疗器械有限公司);SHZ-D型循环水式真空泵(巩义予华仪器公司);电热鼓风干燥箱(天津市华北实验仪器有限公司)。

碱性过硫酸钾:称取40.0 g 过硫酸钾(分析纯,天津市福晨化学试剂厂)溶于600 mL水中,另取一定量的氢氧化钠(分析纯,天津市红岩试剂厂)溶于300 mL水中,待冷却至室温后,混合上述两种溶液并定容至1 000 mL,存放于聚乙烯瓶中。

1.2 试验原理

1.3 试验要求

1)国标中要求氢氧化钠为优级纯,试验用水为无氨水,但是研究表明,优级纯和分析纯氢氧化钠对试验测定值影响不大[5]; 蒸馏水的测定效果与用无氨水的测定结果几乎相同[6]。

2)所用玻璃器皿先用1 mol/L盐酸溶液浸洗,然后用自来水冲洗,再用蒸馏水冲洗。

2 结果与分析

2.1 正交试验设计

影响总氮测定的主要因素是碱性过硫酸钾的结晶次数[7],根据碱性过硫酸钾和盐酸的'综合影响设计一个混合型正交试验表L16(2×43),通过相关系数来初步选出相关性好、准确度较高的参数。

表1数据表明,2号试验相关系数能达到0.999 以上,而3号、4号相关系数却小于0.900,在重结晶次数相同的情况下,本应是消解时间越长越能达到要求,但数据结果却相反,这说明氢氧化钠的用量对测定结果有很大的影响;从表1中得16号试验的相关系数比15号的小,这说明17 g 氢氧化钠的用量过多,30 min消解时间过短。比较相关系数初步得出结论:过硫酸钾要重结晶2~3次,氢氧化钠用量12 g或15 g,消解时间不小于40 min。由于紫外分光光度计对空白值的要求比较高,要求空白吸光度不大于0.03,所以影响总氮测定的主要因素是碱性过硫酸钾。

2.2 消解时间的影响

消解时间长短代表着过硫酸钾消解是否完全。随着消解时间增加,空白值变化如下:

如图1所示,随着消解时间的增加,空白值逐渐降低,在消解时间为30 min时,空白值接近0.12,可能是由于消解时间太短,导致过硫酸钾分解不彻底。在40 min时,空白值小于0.02,说明过硫酸钾分解完全,符合试验要求(40 min后空白值基本没有变化)。因此,消解时间应不小于40 min。

2.3 过硫酸钾重结晶次数和氢氧化钠的用量对空白值的影响

由表2可知,12 g 氢氧化钠用量最佳,由表1可知,除了16号试验,过硫酸钾重结晶2次或者3次后的相关系数都大于0.999 0,当氢氧化钠用量为10 g时,由于用量过少可能会导致过硫酸钾分解不完全,所以空白值偏高;当氢氧化钠用量大于12 g时,过量氢氧化钠会导致空白值偏高,并且氢氧化钠在220 nm处也会有少量吸收。故氢氧化钠用量为12 g最宜[8]。

2.4 盐酸对总氮测定的影响

在正交试验过程中发现盐酸用量对测定结果影响不大,从物料守恒分析[9]可得,盐酸的作用是提供氢离子中和剩余的氢氧化钠。试验中过硫酸钾用量40 g,氢氧化钠用量12 g,由以上物料关系可以得出最后水溶液大致呈中性,没有多余的氢氧化钠,不用加盐酸中和。

对过硫酸钾重结晶次数2次和3次,氢氧化钠用量12 g,加1 mL盐酸和不加盐酸的情况下测定加标回收率(表3)。由表3看出,无论重结晶次数是2次或3次还是加盐酸与否,加标回收率为96.02%~102.28%。盐酸在220 nm处有一定的吸光度,也会造成空白值增加,所以不加盐酸所引起的误差可以忽略不计。 2.5 方程分析

对根据过硫酸钾重结晶2次,氢氧化钠用量12 g,消解时间不低于40 min拟合出的线性方程y=0.003 81+0.009 96x进行统计分析。

方程相关系数为0.999 93,标准偏差为0.003 67,概率P 由相关系数检验表可知,当样本容量为6,即自由度为4时,相关系数检验α=0.01的临界值为0.990 00。由此可见,x与y有高度显著的线性关系。所以相关系数检验符合标准。t检验、F检验和相关系数检验具有一致性[10]。

3 小结与讨论

1)分析纯的过硫酸钾含杂质较多,要重结晶两次才能使空白值达到要求。消解时间至少要达到40 min,否则分解不彻底,会严重影响测定结果。

2)氢氧化钠用量12 g为最宜。用量过少会导致过硫酸钾分解不完全,造成空白值偏高;用量过多会造成大量的氢氧化钠剩余,残余氢氧化钠也会与空气中的二氧化碳反应, 使溶液中碳酸根离子的浓度增加, 使得在220 nm和275 nm处的吸光度增加[5]。

3)当氢氧化钠用量为12 g时,消解后溶液中氢氧化钠剩余量仅为0.004 mol/L,对空白值的影响可以忽略不计,可以不加盐酸。

参考文献:

[1] JAMES J M,AYSEN Y,COABAN-YILDIZ Y,et al. Nitrogen cycling in the offshore waters of the Black Sea[J]. Estuarine, Coastal and Shelf Science,2007,74(3):493-514.

[2] HJ 636-2012, 水质-总氮的测定-碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法[S].

[3] 张允法,雷 明,董文忠,等. GB11894-89测定水质总氮影响因素分析[J].湖北农业科学,2009,48(5):1232-1234.

[4] 郭姿珠,邓飞跃,雍伏曾.水体中总氮测定方法的改进[J].中国给水排水,2007,22(23):82-84.

[5] 蒋晶晶, 张芙蕖.降低总氮空白吸光值的因素探讨[J].环境科学与管理,2008,33(2):121-122.

[6] 孔凡彬,邓 磊.用无氨水、蒸馏水和去离子水测定总氮结果比较[J].环境研究与检测,2005,18(1):40-41.

[7] 周惜时,秦迎丰,刘 丽,等.总氮测定中过硫酸钾的影响[J].污染防治技术,2010,23(4): 111-112.

[8] 宋月英.过硫酸钾氧化法测总氮的改进方法探讨[J].环境科学导刊,2012,31(3):80-81.

[9] 彭 鹏,石 慧. 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水样中的总氮[J].污染防治技术, 2008,21(2):86-88.

[10] 王天营.一元线性回归分析中三种检验的等价性研究[J].统计与决策,2011(3):8-11.

篇4:水样总氮测定中空白值高问题的实验探讨

水样总氮测定中空白值高问题的实验探讨

通过正交实验,从过硫酸钾质量、实验用水、氧化时间、消解程序以及过硫酸钾溶液保存5个方面来探讨环境水样总氮检测过程中空白值偏高问题.结果表明:过硫酸钾是关键因素;新鲜蒸馏水、去离子水同样满足检测要求;应严格按照国标方法消解,消解30 min;过硫酸钾溶液最好现用现配,至多不超过4 d.

作 者:曹群 颜流水 胡正生 CAO Qun YAN Liu-shui HU Zheng-sheng  作者单位:曹群,颜流水,CAO Qun,YAN Liu-shui(南昌航空工业学院,江西,南昌,330063)

胡正生,HU Zheng-sheng(江西省环境监测中心站,江西,南昌,330029)

刊 名:江西师范大学学报(自然科学版)  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF JIANGXI NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES EDITION) 年,卷(期):2007 31(6) 分类号:O656.32 关键词:总氮检测   高空白值   实验研究  

篇5:测定总氮的影响因素探讨

测定总氮的影响因素探讨

针对水质中总氮测定时蒸馏水、消解剂和消化过程等影响因素进行了讨论,并提出了减小空白值的'对策.

作 者:谭爱平钟陵 黄滨  作者单位:赣州市环境监测站,江西,赣州,341000 刊 名:中国环境监测  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL MONITORING IN CHINA 年,卷(期):2006 22(1) 分类号:X832 关键词:总氮   空白值   影响因素  

篇6:水生植物总氮测定中两种消化方法的比较

水生植物总氮测定中两种消化方法的比较

水生植物在人工湿地污水净化过程中起着非常重要的作用,植物组织中氮、磷的含量是考察人工湿地净化污水效能的一个重要指标.采用经典的Kjeldahl(凯氏)消化法和H2SO4-H2O2消化法测定了人工湿地植物体中总氮含量,分析了两种消化方法各自的优缺点,并应用SPSS统计软件对两种方法测得的数据进行统计检验.其结果表明,两种方法测得的总氮含量具有显著性差异.应根据不同的.实验要求选择适宜的测定方法.

作 者:景丽洁 袁东海 王晓栋 王连生  作者单位:景丽洁(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏,南京,210093;吉林化工学院环境科学与工程系,吉林,长春,132022)

袁东海,王晓栋,王连生(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏,南京,210093)

刊 名:环境污染与防治  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 年,卷(期):2005 27(5) 分类号:X8 关键词:总氮   水生植   物凯氏法   H2SO4-H2O2   消化法   SPSS  

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