测定水系总氮含量的方法与实验技术

一、实验原理

过硫酸钾是强氧化剂，在60℃以上水溶液中可进行如下分解产生原子态氧：

分解出的原子态氧在120～140℃高压水蒸气条件下可将大部分有机氮化合物及氨氮、亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐。以CO（NH2）2代表可溶有机氮合物，各形态氮氧化示意式如下：

硝酸根离子在紫外线波长220 nm有特征性的量大吸收，而在275 nm波长则基本没有吸收值。因此，可分别于220 nm和275 nm处测出吸光度A220及A275。按下式求出校正吸光度Ar：

按Ar的值扣除空白后用校准曲线计算总氮（以NO3-N计）含量。

二、实验试剂与仪器

1.试剂

（1）碱性过硫酸钾溶液

称取40 g过硫酸钾，15 g氢氧化钠，置于锥形瓶内，加蒸馏水约500～800 mL，搅拌下加热使其完全溶解，将其冷却至室温，移至1 000 mL容量瓶中，定容，摇匀。碱性过硫酸钾溶液存放在聚乙烯瓶内。

（2）硝酸钾标准液（cN=10 mg/L）

预先将硝酸钾在105～110℃干燥3 h。准确称取0.721 8 g，置于锥形瓶中，加蒸馏水溶解，移至1 000 mL容量瓶，锥形瓶用蒸馏水冲洗，冲洗水移至容量瓶内，定容，摇匀，摇匀。移至棕色瓶内，放在冰箱内保存。实验当天，移取上述硝酸钾试样10 mL置于100 mL容量瓶内，蒸馏水定容。

（3）无氨水

在1 000 mL蒸馏水中，加入0.10 mL硫酸（ρ=1.84 g/mL）。并在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去前50 mL馏出液，然后将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶中。

2.仪器

（1）T6紫外分光光度计，1 cm石英比色皿；

（2）磨口具塞比色管，25 mL；

（3）立式高压灭菌器。

三、实验步骤

水样当天采集，采用天然水系不同深度水样，调pH值5～9，为了得到均匀具有代表性的试样，混合搅拌试样5 min。用吸量管分别吸取吸取2份10.0 mL水样，分别置于置于25 mL比色管中。加入5 mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，编号。(www.xing528.com)

移液管移取硝酸钾标准使用液0.0、0.3、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10 mL置于8个25 mL比色管中，加无氨水稀释至10.0 mL。加入5 mL碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞。

将4个水样和8个标准系列包好，用棉线将这12支比色管捆紧，以防弹出。比色管置于高压灭菌器中，加热，使压力表指针到1.1～1.4 kg/cm2，当温度达120～124℃后开始计时。保温保压半小时。冷却，放压，将捆好的比色管取出14支比色管冷却至室温。加盐酸（1+9）1 mL，用无氨水稀释至25 mL标线，混匀。

澄清后，移取上清液部分溶液至1 cm石英比色皿中，在紫外分光光度计上，分别在波长为220 nm与275 nm处测定吸光度，并计算出校正吸光度Ar。数据记入表3-7。

表3-7　标准溶液及样品吸光度值

四、实验数据处理

1.标准曲线的制作

标准溶液及空白溶液在220 nm和275 nm处测得的吸收值按下列公式计算：

式中：As220——标准溶液在220 nm波长的吸收光度。

As275——标准溶液在275 nm波长的吸收光度。

Ab220——空白（零浓度）溶液在220 nm波长的吸收光度。

Ab275——空白（零浓度）溶液在275 nm波长的吸收光度。校正吸光度Ar：

按Ar值与相应的NO3-N含量（μg）线性回归统计计算获取标准曲线。

2.结果的表示

计算得试样吸光度并扣除空白Ab获校正Ar吸光度，用校准曲线算出相应的总氮m（μg）数，试样总氮含量按下式计：

式中：m——试样测出含氮量，μg；

V——测定用试样体积，mL。