總氮（TN）是衡量水質(zhì)的一個重要指標(biāo)之一。其測定有助于評價水體被污染和自凈狀況。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時，微生物大量繁殖，浮游生物生長旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)?？偟亩x是水中各種形態(tài)無機(jī)和有機(jī)氮的總量。包括NO₃^-、NO₂^-和NH₄⁺等無機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮，以每升水含氮毫克數(shù)計算。常被用來表示水體受營養(yǎng)物質(zhì)污染的程度^[1]。

       水質(zhì)總氮的測定方法主要有堿性過硫酸鉀紫外分光光度法（HJ 636-2012），氣相分子吸收光譜法，氨氮、硝酸根分別測定方法等，而堿性過硫酸鉀紫外分光光度法在環(huán)境地表水、水質(zhì)檢測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

       在使用過硫酸鉀消解測試總氮的時候，不知道小伙伴們有沒有為空白值不穩(wěn)定而苦惱？

       HJ 636-2012中規(guī)定了每批樣品應(yīng)至少做一個空白實(shí)驗(yàn)，且要求空白試樣的校正吸光度Ab應(yīng)小于0.030。有些小伙伴有時會忽略0.030的要求，當(dāng)空白值大于0.030時，則直接用測試值減去空白值進(jìn)行計算，這樣的方法，對低氮含量的測試的準(zhǔn)確性影響是非常大的。

       說到校正吸光度，我們先來看一下校正吸光度的公式：

A_b＝A_b220-2A_b275 

       堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定總氮的原理是：利用過硫酸鉀的氧化性，將水樣中的氨氮、亞硝酸鹽氮及大部分有機(jī)氮化合物氧化為硝酸鹽。硝酸根離子在220nm波長處有吸收，而溶解的有機(jī)物在此波長下也有吸收；在275nm波長處，有機(jī)物有吸收而硝酸根離子沒有吸收，所以利用兩個波長下的吸光度對硝酸鹽氮值進(jìn)行校正，公式中2倍Ab275為溶解在水中有機(jī)物在220nm和275nm處吸光度的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)^[2]。

       那么，具體有哪些因素會影響到空白吸光度呢？通過大量客戶實(shí)驗(yàn)中的“慘痛教訓(xùn)”，我們?yōu)榇蠹铱偨Y(jié)了過硫酸鉀空白值不穩(wěn)定的幾點(diǎn)原因：

1、所用試劑

       部分過硫酸鉀合成過程以硫酸銨為原料，這也是導(dǎo)致空白值高于0.030的一個原因，因此，需使用符合國標(biāo)要求的試劑，即總氮小于0.0005%的過硫酸鉀和氫氧化鈉。市售過硫酸鉀質(zhì)量參差不齊，很多過硫酸鉀只標(biāo)注了純度，而沒有總氮指標(biāo)。我們對同一品牌過硫酸鉀的不同批次，以HJ 636-2012附錄A中的方法測試挑選了含量為0.001%和0.0005%的過硫酸鉀，并配制成堿性過硫酸鉀溶液進(jìn)行空白測試：

       結(jié)果表明，雖然兩種過硫酸鉀空白值相差不大，但總氮含量越低，空白值也相應(yīng)降低。同時由于總氮測試方法不同，由不同方法得到的過硫酸鉀總氮值略有差異，建議在實(shí)驗(yàn)前先以HJ 636-2012中條件做空白實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證過硫酸鉀是否符合要求。

2、消解時間

       HJ 636-2012中規(guī)定了消解時間為30min，自然冷卻并開閥放氣，將比色管冷卻至室溫再進(jìn)行后續(xù)操作。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，過硫酸鉀和氫氧化鈉本身在220nm處也有較強(qiáng)的吸收，自然冷卻可以讓高壓滅菌器中溫度在一段時間內(nèi)繼續(xù)保持在一個相對較高的水平，以此保證過硫酸鉀完全反應(yīng)，否則殘留的過硫酸鉀便會對空白值產(chǎn)生影響。而我們在實(shí)驗(yàn)中，可以適當(dāng)將消解時間延長至40min，以保證過硫酸鉀完全反應(yīng)。下表中列出不同消解時間，空白吸光度的數(shù)值：

3、其他因素

       HJ 636-2012中使用的玻璃器皿也會對總氮測試空白值產(chǎn)生影響，當(dāng)空白比色管在有氨污染的環(huán)境下存放一段時間，空白吸光度也會受到影響。建議每次使用完畢后，用1+9的硫酸溶液浸泡比色管（消解氮含量高的樣品后，可使用1+3硫酸溶液浸泡），并用無氨水沖洗干凈再使用。

       高壓滅菌器在工作中為完全密閉狀態(tài)，但其中的水分會在高壓下蒸發(fā)，因此其清潔程度也會對空白值造成影響，經(jīng)常消解高氮源的實(shí)驗(yàn)室，需定時清洗高壓滅菌器并換水，以保證每批次處理的試樣的準(zhǔn)確性不受干擾。

*[1]百度百科，總氮

  [2]潘小敏，馬建騰，陳潔.吸光度計算公式A=A220-2A275對結(jié)果影響及使用范圍的探討[J].輕工科技, 2013, 5(5).

納氏試劑分光光度法測氨氮空白值偏高的原因探討

一、檢測原理

以游離態(tài)的氨或銨根離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于420nm波長處測量。

二、實(shí)驗(yàn)步驟

三、線性空白值偏高的常見問題原因分析及解決方案

1、用1cm比色皿時的空白吸光度空白值偏高，大于0.030，導(dǎo)致線性不好或截距偏大。

原因分析：

(1)試劑純度（所用試劑含銨鹽，如酒石酸鉀鈉）；

(2)試驗(yàn)用水被污染，引入氨或者銨鹽。

解決方案：

(1)用礦物質(zhì)穩(wěn)定劑代替酒石酸鉀鈉；

(2)在無氨條件下制水并密封儲存，或者使用高質(zhì)量新鮮的蒸餾水代替無氨水，并且在實(shí)驗(yàn)前測試空白吸光度低于0.030方可使用。

2.顯色溫度的控制

冬季室溫往往較低，如室溫介于5-10℃時顯色會不完全；而溫度在20-25℃時顯色最完全且較穩(wěn)定；溫度超過30℃，顯色不穩(wěn)定且極易褪色，導(dǎo)致吸光度偏低。所以顯色溫度應(yīng)控制在20-25℃之間。

3.顯色時間的控制

3.1  納氏反應(yīng)時間小于10min，反應(yīng)不充分；10-30min反應(yīng)相對穩(wěn)定；30-45min顯色會相應(yīng)加深；大于45min，顯色會處于減退狀態(tài)。因此應(yīng)控制反應(yīng)時間在10-30min。

3.2  顯色完全后應(yīng)盡快測定，防止顏色加深或褪色影響吸光度。 

4.比色皿的尺寸選擇和吸附

4.1  根據(jù)樣品的濃度可以選擇10mm或者20mm的比色皿，選擇10mm比色皿時，空白吸光度應(yīng)該小于0.03，相應(yīng)地，選擇20mm比色皿時，空白吸光度應(yīng)該小于0.06。

4.2  高濃度在比色皿中的吸附尤其明顯，可能導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。盡量按濃度從低到高的順序測定，尤其是測標(biāo)曲時；

4.3  為了準(zhǔn)確測定，測樣前用蒸餾水沖洗比色皿3遍以上再測定，以減少吸附產(chǎn)生的誤差；

4.4  測定完成后，比色皿上壁上如仍有吸附物，應(yīng)將比色皿放在鉻酸洗液或稀硝酸中浸泡片刻，再進(jìn)行沖洗后備用。

5.顯色劑用量對測定結(jié)果的影響

表1  納氏試劑加入量(LV化汞)對空白值和2mg/L標(biāo)液吸光度的影響

從表1可知，隨著納氏試劑加入量增大，空白值會變高。應(yīng)按照國標(biāo)方法要求加入合適體積的納氏試劑。

6.納氏試劑的使用與儲存

6.1納氏試劑使用前需恒溫至室溫，且使用前不可搖勻，應(yīng)吸取上清液使用。納氏試劑在生產(chǎn)配制后也需靜置進(jìn)行沉淀。

6.2納氏試劑的使用選擇，根據(jù)HJ 535-2009，市面上LV化汞和DIAN化汞兩種原料的納氏試劑均可使用，如圖1所示。

圖1  HJ 535-2009方法中對納氏試劑選擇的規(guī)定

6.3納氏試劑應(yīng)冷藏避光保存。

文章來源：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)ZX（https://www.gbw-china.com/)

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