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浅谈废水中总氮测定的消解损失问题

2015-03-23李瑛姝阜新市环境监测中心站辽宁阜新123000

化工管理 2015年3期
关键词:比色硫酸钾硝酸盐

李瑛姝(阜新市环境监测中心站,辽宁阜新123000)

浅谈废水中总氮测定的消解损失问题

李瑛姝(阜新市环境监测中心站,辽宁阜新123000)

当废水样品中氨氮含量较高时,由于消解使部分氨转化成气态而损失,进而影响总氮的测定结果,本文通过对实验结果的分析,证明对样品稀释后再消解的方法进行总氮测定,可较好的解决总氮的消解损失问题。

废水;氨氮;总氮;消解损失

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,生物和微生物类的大量繁殖,消耗水中溶解氧,使水体质量恶化。氮除了以硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮形式存在以外,还有蛋白质、氨基酸、尿素、叠氮化合物、联氮、偶氮、腙类、腈类等有机态氮。当水样中氨氮含量较高时,在测定总氮时,由于消解导致氮的损失,影响测定结果,本文通过对样品稀释后进行总氮测定,证明是一个实用、简便、可行的实验法。

一、分析方法原理及步骤

1.总氮分析方法及原理。总氮分析常用方法为过硫酸钾氧化)紫外分光光度法。在120-124e的碱性介质条件下,用过硫酸钾作氧化剂,不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐,同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。而后,用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度,按A= A220-2A275计算硝酸盐氮的吸光度值,从而计算总氮的含量。

2.氨氮分析方法原理。氨氮分析常采用纳氏试剂光度法,即碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物,此颜色在较宽的波长内具强烈吸收。通常测量波长在410-425nm范围。

二、仪器及器皿

(1)TU-1901紫外分光光度计(北京普析通用)。(2)压力蒸汽消毒器或民用压力锅,压力为1.1-1.3 kg/cm2,相应温度为120-124e。(3)25ml具塞玻璃磨口比色管。(4)50ml具塞玻璃磨口比色管。

三、试剂

1.总氮分析。(1)无氨水或新制备的去离子水。(2)20%氢氧化钠溶液。(3)碱性过硫酸钾溶液。(4)(1+9)盐酸。(5)硝酸钾标准贮备液:(每毫升含100ug硝酸盐氮)(6)硝酸钾标准使用液(每毫升含10ug硝酸盐氮)

2.氨氮分析。(1)纳氏试剂。(2)酒石酸钾钠溶液。(3)铵标准贮备溶液(1.00mg/m l)。(4)铵标准使用溶液(0.010mg/m l)。

四、步骤

1.总氮

(1)校准曲线的绘制。(1)分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00m l硝酸钾标准使用溶液于25m l比色管中,用无氨水稀释至10m l标线。(2)加入5ml碱性过硫酸钾溶液,塞紧磨口塞,用纱布及纱绳裹紧管塞,以防止溅出。(3)将比色管置于压力蒸汽消毒器中,加热40min,放气使压力指针回零。然后升温至120e-124e开始计时(或将比色管置于民用压力锅中,加热至顶压阀吹气开始计时),使比色管在过热水蒸气中加热0.5h。(4)自然冷却,开阀放气,移去外盖,取出比色管并冷至室温。(5)加入(1+9)盐酸1ml用无氨水稀释至25ml标线。(6)在紫外分光光度计上,以无氨水作参比,用10mm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度。用校正的吸光度对硝氮浓度(Lg/m l)绘制标准曲线。

(2)样品测定步骤。取10ml水样,或取适量水样(使氮含量为20-80Lg)。按标准曲线绘制步骤(2)至(6)操作。然后按校正吸光度,用下列公式计算总氮含量。

2.氨氮

(1)校准曲线的绘制。(1)吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0m l铵标准使用溶液于50m l比色管中,加水至标线,加1.0m l酒石酸钾钠溶液,混匀。加1.5ml纳氏试剂,混匀。放置10min后,在波长420nm处,用光程20mm比色皿,以水为参比,测量吸光度。(2)由测得的吸光度,减去零浓度空白的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮浓度(Lg/m l)对校正吸光度的校准曲线。

(2)样品测定步骤。(1)分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0.1mg),加入50ml比色管中,稀释至标线,加1. 0ml酒石酸钾钠溶液。以下同校准曲线的绘制。(2)分取适量经蒸馏预处理后的馏出液,加入50m l纳氏试剂,混匀。

放置10min后,同校准曲线步骤测量吸光度。

五、讨论

当水样中“三氮”浓度较高,且以氨氮为主时,直接对水样进行测定,常会出现总氮测定结果低于氨氮的情形。原因是总氮测定使用GB 11894)89规定的碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法,该方法是在120e-140e用高压锅消解水样30min,冷却至室温后测定。

为了解决该项问题,曾有人提出解决办法是,当水样消解30min后马上放气,趁热将水样管多次摇匀,使气相中的氨气被热的过硫酸钾消解转变为硝酸氮;也有人提出了双管消解法。上述两种方法均不能很好的解决氮的损失。

当水样中氨氮浓度较高时,直接消解测定总氮的样品,氮在消解过程中会有损失,且浓度越高,损失越多。将水样稀释到氨氮浓度8.0mg/L以下后再消解测定总氮,可以得到较为满意的测定结果。

[1]齐文启等.中国环境监测〔J〕.2007.5B6-9.

[2]国家环境保护局.水和废水监测分析方法.北京:中国环境科学出版社.

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