水質(zhì)總氮的幾種測(cè)定方法比較

        總氮是水質(zhì)檢測(cè)的一個(gè)重要指標(biāo)，但是測(cè)定過(guò)程復(fù)雜且容易引入誤差。每種測(cè)定方法的水樣預(yù)處理、消解以及測(cè)定方法皆有異同與優(yōu)劣。目前國(guó)內(nèi)主流的總氮檢測(cè)方法仍然是堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，但是此種方法水樣預(yù)處理時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所用到的水和玻璃器皿的清潔程度要求也比較高，有著各方面的局限性，并不能滿足水體監(jiān)測(cè)工作人員們的需求。

一、水樣預(yù)處理方法比較

地表水的總氮測(cè)定過(guò)程中，采樣時(shí)一般需要將所采集的水樣放在聚乙烯瓶中并加入濃硫酸作為固定劑，調(diào)節(jié)pH值至1～2，放入冰箱4℃冷藏保存。

堿性過(guò)硫酸鉀紫外分光光度法需在測(cè)定前將水樣的pH值調(diào)節(jié)至5～9；若水樣中含有Fe3+，Cr+VI等共存離子時(shí)，加鹽酸羥胺消除干擾；對(duì)于濁度較高的水樣，可以在消解后通過(guò)離心的方式消除固體顆粒物對(duì)總氮含量測(cè)定的干擾。堿性過(guò)硫酸鉀離子色譜法需在取樣后于水樣中加入適量Ba(OH)2粉使水中的SO42-離子成為沉淀狀態(tài)，再用0.45μm微孔濾膜過(guò)濾，過(guò)濾后的水樣用清潔的玻璃瓶保存于4℃的冰箱內(nèi)。

高溫催化氧化法需在測(cè)定前加入酸使水樣酸化； 若水樣中含有大顆粒懸浮物，可以通過(guò)20min超聲粉碎后在進(jìn)行測(cè)定；若水樣中鹵素含量較高，需將水樣進(jìn)行稀釋后測(cè)定以免對(duì)儀器造成損害。

二、消解方法比較

堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法和堿性過(guò)硫酸鉀離子色譜法需要用到用高壓滅菌鍋，在120～124℃以及堿性條件下對(duì)水樣進(jìn)行消解，在消解過(guò)程中，過(guò)硫酸鉀會(huì)將待測(cè)水樣中的含氮化合物氧化成硝酸鹽。另外也可以用COD消解儀、微波爐和電熱恒溫干燥箱來(lái)代替高壓滅菌鍋對(duì)水樣進(jìn)行簡(jiǎn)單消解。

紫外在線消解－氣相分子吸收光譜法測(cè)定總氮時(shí)，水樣經(jīng)過(guò)紫外線在線消解后，含氮化合物被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，三氯化鈦將NO3-還原為NO氣體，NO氣體用來(lái)作為總氮含量的表征。

高溫催化氧化法則采用高溫燃燒管或高溫燃燒反應(yīng)爐對(duì)水樣進(jìn)行消解，在850℃的高溫、高純氧氣、催化劑共同作用下，樣品中的含氮化合物轉(zhuǎn)化為NO氣體。連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定總氮時(shí)，堿性介質(zhì)中的樣品在107～110℃、紫外線照射條件下被過(guò)硫酸鉀氧化為NO3-。

臭氧紫外聯(lián)合—分光光度法測(cè)定總氮的過(guò)程中，臭氧在紫外光的照射下所產(chǎn)生的游離氧自由基與水反應(yīng)生成的羥基自由基對(duì)有機(jī)物具有較強(qiáng)的氧化能力，可以使水樣中的含氮有機(jī)物被氧化成NO3-。

三、檢測(cè)方法比較

堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法使用石英比色皿，采用紫外分光光度計(jì)分別測(cè)量220nm和275nm波長(zhǎng)處的吸光度值A(chǔ)220和A275，總氮濃度值與吸光度值(A220—A275) 成正比。

堿性過(guò)硫酸鉀離子色譜法采用離子色譜儀檢測(cè)消解后的水樣中NO3-的含量，使用4.5mmol/L的Na2CO3和0.8mmol/L的NaHCO3混合溶液作為淋洗液，淋洗液流量為1.0mL/min;設(shè)置抑制器的抑制電流為25mA；每次進(jìn)樣量為25μL。高溫催化氧化法將消解后所得NO氣體通入電化學(xué)檢測(cè)器，在檢測(cè)器其內(nèi)部電極表面會(huì)發(fā)生電極反應(yīng)，NO氣體的量則會(huì)以電流大小的形式表征出來(lái)，從而推算水樣中的總氮濃度。連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定總氮時(shí)，首先將硝酸鹽經(jīng)過(guò)鎘柱被還原為亞硝酸鹽，在酸性介質(zhì)中，NO2-與磺胺重氮化后與鹽酸萘乙二胺偶聯(lián)生成紫紅色化合物，在540nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度，從而得到樣品的總氮濃度。臭氧紫外聯(lián)合－分光光度法采用三氯化鈦將NO3-還原為NO氣體，通過(guò)氣相分子吸收光譜儀來(lái)檢測(cè)NO氣體的濃度，從而得到總氮的濃度。