任务2-2 测定水中总氮含量
——碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ
636-2012)
一、实验目的
1、了解水中总氮的测定意义和原理; 2、掌握水中总氮的测定方法。 二、实验原理
在 120~124℃下,碱性过硫酸钾溶液使样品中含氮化合物的氮转化为硝酸盐,采用紫外分光光度法于波长 220nm 和 275nm 处,分别测定吸光度 A220和 A275,按下列公式计算校正吸光度 A,总氮(以 N 计)含量与校正吸光度 A 成正比。
A=A220-2A275
三、实验仪器和试剂 1、实验仪器
(1)紫外分光光度计:具10mm石英比色皿。 (2)高压蒸汽灭菌器:最高工作压力不低于1.1~1.4kg/cm;最高工作温度不低于120~124℃。
(3)具塞磨口玻璃比色管:25mL。 2、药品
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为无氨水。
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(1)盐酸溶液:1+9。 (2)氢氧化钠溶液:20g/L。
(3)碱性过硫酸钾溶液:称取40.0g过硫酸钾溶于600mL水中(可置于50℃水浴中加热至全部溶解);另称取15.0g氢氧化钠溶于300mL水中。待氢氧化钠溶液温度冷却至室温后,混合两种溶液定容至1000mL,存放于聚乙烯瓶中,可保存一周。
(4)硝酸钾标准贮备液:ρ(N)=100mg/L
称取0.7218g硝酸钾溶于适量水中,移至1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。也可直接购买市售有证标准溶液。
(5)硝酸钾标准使用液:ρ(N)=10.0mg/L
移取10.00mL硝酸钾标准贮备液至100mL容量瓶中,用水稀释至标线,混匀,临用现配。
四、实验步骤 1、校准曲线的绘制
分别移取0.00、0.20、0.50、1.00、3.00和7.00mL硝酸钾标准使用液于25mL具塞磨口玻璃比色管中,加水稀释至10.0mL,再加入5.00mL碱性过硫酸钾溶液,塞紧管塞,用纱布和线绳扎紧管塞,以防弹出。将比色管置于高压蒸汽灭菌器中,加热至顶压阀吹气,关阀,继续加热至120℃开始计时,保持温度在120~124℃之间30min。自然冷却、开
阀放气,移去外盖,取出比色管冷却至室温,按住管塞将比色管中的液体颠倒混匀2~3次。(若比色管在消解过程中出现管口或管塞破裂,应重新取样分析)
每个比色管分别加入1.0mL盐酸溶液(1+9),用水稀释至25mL标线,盖塞混匀。使用10mm石英比色皿,在紫外分光光度计上,以水作参比,分别于波长220nm和275nm处测定吸光度。零浓度的校正吸光度Ab、其他标准系列的校正吸光度As及其差值Ar按下列公式计算。以总氮(以N计)含量(μg)为横坐标,对应Ar值为纵坐标,绘制校准曲线。
Ab=Ab220?2Ab275As=As220?2As275Ar?As?Ab
式中:Ab——零浓度(空白)溶液的校正吸光度;
Ab220——零浓度(空白)溶液于波长 220nm 处的吸光度; Ab275——零浓度(空白)溶液于波长 275nm 处的吸光度; As——标准溶液的校正吸光度;
As220——标准溶液于波长 220nm 处的吸光度; As275——标准溶液于波长 275nm 处的吸光度;
Ar——标准溶液校正吸光度与零浓度(空白)溶液校正吸光度的差。
2、样品测定
量取 10.00mL试样于25mL具塞磨口玻璃比色管中,按照上述步骤进行测定。如果试样中的含氮量超过 70μg 时,
可减少取样量并加水稀释至10.00mL。
3、空白试验
用10.00mL水代替试样,按照水样的操作步骤进行测定。 样品中总氮含量按下式进行计算:
TN(mg/L)?(Ar?a)?fbV
式中:Ar——标准溶液校正吸光度与零浓度(空白)溶液校正吸光度的差;
a——校准曲线的截距; b——校准曲线的斜率; V——试样体积,mL;
f——稀释倍数。
五、数据处理
1、标准色列数据记录表
硝酸钾标准使用溶液(mL) 总氮含量 1 2 3 4 5 6 (μg) A220 A275 Ab As Ar 2、实验室分析记录
查得样品A220 样品A275 的总Ab As Ar 氮质量(μg)
水样体积(mL) 水样中总氮含量(mg/L)