谷东杰，刘 倩

(天津市华北地质勘查局核工业二四七大队，天津 300270)

1 方法原理

样品在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220 nm和275 nm处，分别测定吸光度A220和A275，按照(A= A220-2A275)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。

2 实验过程

2.1 试剂和材料准备

2.1.1 无氨水

使用新制备的去离子水(电阻率≥18.20 MΩ/cm)。

2.1.2 氢氧化钠(优级纯)

氮含量<0.0005%。检定结果见表1。

表1 氢氧化钠含氮量测定结果

本实验室实验结果：氢氧化钠样品溶液吸光度的平均值为A1=0.029，氢氧化钠标准溶液吸光度的平均值为A2=0.106。其中A2-A1=0.077>0.029，实验认定检测的氢氧化钠试剂含氮量小于0.0005%。

2.1.3 过硫酸钾(优级纯)

氮含量<0.0005%。检定结果见表2。

本实验室实验结果：过硫酸钾样品溶液吸光度的平均值为A1=0.056，过硫酸钾标准溶液吸光度的平均值为A2=0.274。其中A2-A1=0.218>0.056，实验认定检测的过硫酸钾试剂含氮量小于0.0005%。

表2 过硫酸钾含氮量测定结果

2.1.4 盐酸(MOS级)

ρ(HCl)=1.19 g/mL。

(1)盐酸溶液：1+9(取10 mL浓盐酸(2.1.4)加入到90 mL无氨水(2.1.1)中，备用)。

2.1.5 碱性过硫酸钾溶液

称取 40.0 g 经检定合格的过硫酸钾(溶于 600 mL无氨水(2.1.1)中(可置于 50℃水浴中加热至全部溶解))；另称取 15.0 g 经检定合格的氢氧化钠溶于300 mL无氨水(2.1.1)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1000 mL，存放于聚乙烯瓶中。

2.1.6 水中总氮标准溶液

1000 mg/L。

2.1.6.1 总氮标准贮备液

ρ(N)=100 mg/L。

用洁净的10 mL移液管准确移取10.00 mL水中总氮标准溶液(2.1.6)于100.0 mL容量瓶中，用无氨水(2.1.1)定容至刻线，摇匀。

2.1.6.2 总氮标准使用液

ρ(N)=10.0 mg/L。

用洁净的10.00 mL移液管准确移取10.00 mL总氮标准贮备液(2.1.6.1)于100.0 mL容量瓶中，用无氨水(2.1.1)定容至刻线，摇匀，临用现配。

2.2 仪器和设备准备

紫外可见分光光度计；立式压力蒸汽灭菌筒；恒温水浴锅；分析天平：精确至0.1 mg；具塞磨口玻璃比色管：25 mL；一般实验室常用仪器和设备。

2.3 样品分析步骤

2.3.1 校准曲线的绘制

分别量取0.00、0.20、0.50、1.00、3.00和7.00 mL总氮标准使用液(2.1.6.2)于25 mL具塞磨口玻璃比色管中，其对应的总氮(以N 计)含量分别为0.00、2.00、5.00、10.0、30.0和70.0 μg。加水稀释至10.00 mL，再加入5.00 mL碱性过硫酸钾溶液(2.1.5)，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℃时开始计时，保持温度在 120～124℃之间30 min。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。

每个比色管分别加入1.00 mL盐酸溶液(2.1.4(1))，用水稀释至25 mL的标线处，盖塞混匀。使用10 mm石英比色皿，在紫外分光光度计上，以水作参比，分别于波长220 nm和275 nm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按公式(1)、(2)和(3)进行计算。以总氮(以 N 计)含量(μg)为横坐标，对应的Ar值为纵坐标，绘制校准曲线。

Ab=Ab220-2Ab275

(1)

As=As220-2As275

(2)

Ar=As-Ab

(3)

式中:Ab—零浓度(空白)溶液的校正吸光度；

Ab220/Ab275—零浓度(空白)溶液于波长 220/275 nm 处的吸光度；

As—标准溶液的校正吸光度；

As220/As275—标准溶液于波长 220/275 nm 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。

2.3.2 测定

量取10.00 ml试样(2.3.1)于25mL具塞磨口玻璃比色管中，按照2.3.1步骤进行测定。

2.3.3 空白试验

用10.00 mL无氨水(2.1.1)代替试样，按照2.3.1步骤进行测定。

2.4 结果计算

计算试样校正吸光度和空白试验校正吸光度差值 Ar，样品中总氮的质量浓度ρ(mg/L)按公式(4)进行计算。

ρ=(Ar-a)×f/bV

(4)

式中：ρ—样品中总氮(以 N 计)的质量浓度，mg/L；Ar —试样的校正吸光度与空白试验校正吸光度的差值；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。

3 验证过程

根据GB/T32465-2015《化学分析方法验证确认和内部质量控制要求》，验证分析系统的空白试验、准确度(正确度与精密度)及线性要求。

3.1 空白试验

表3 样品空白测定结果

表3(续)

使用方法给出的程序，氢氧化钠和过硫酸钾含氮量符合方法要求；样品空白测定结果见表3。

本次实验样品空白的吸光度均≤0.030，均符合要求。

3.2 准确度

采用取国家标准物质，根据样品分析的全部步骤，重复分析，测定结果换算为浓度，验证方法准确度结果见表4。

表4 方法准确度测试数据(有证标准物质/标准样品测试数据)

使用有证标准物质进行8次重复性分析，其正确度符合标准物质的要求；重复性测定的平均值与标准值的偏差为0.971%，小于10%，准确度符合方法要求。

3.3 精密度

用实验室内的相对标准偏差来表示，取不同浓度样品，根据样品分析的全部步骤，重复8次试验，将换算为浓度，验证方法精密度结果见表5。

表5 精密度测试数据

通过实验计算精密度结果满足“样品含氮总量≤1.00 mg/L，测定结果相对偏差应≤10%；当样品含氮总量>1.00 mg/L，测定结果相对偏差应≤5%”的要求。

3.4 检出限

表6 方法检出限数据

根据GB/T32465-2015《化学分析方法验证确认和内部质量控制要求》中关于分析方法检出限的要求进行验证。

按照分析的全部步骤，对检出限的2～5倍样品进行重复测定n>7次的试验，对n次平行测定结果计算标准偏差，按公式计算方法检出限。

MDL = t(n-1，0.99)×S

其中：t(7，0.99)=2.998；S 为8次平行测定的标准偏差。本次测定结果见表6。

通过实验计算检出限结果满足方法相关要求。

3.5 线性及校准

校准曲线浓度范围均匀布置6个或以上的校准点(包括空白或一个低浓度标准点)。得到的相关系数要不小于0.999。

本次实验的曲线数据如图1。

图1 水中总氮标准曲线

4 结果探讨

(1)本次所用氢氧化钠和过硫酸钾的含氮量均小于0.0005%，符合要求。

(2)本次所做的样品空白的吸光度均小于0.030，符合要求。

(3)本次所做的检出限为0.03 mg/L，小于方法所要求的检出限0.05 mg/L，符合方法要求。

(4)本次对标准样品8次重复性测定的平均值与标准值的绝对误差在标准样品要求的绝对误差范围内，平均值与标准值的偏差为0.971%，小于方法要求的10%，符合方法正确度的要求。

(5)本实验室通过对8次不同浓度样品的实验，计算其精密度，结果满足“样品含氮总量≤1.00 mg/L，测定结果相对偏差应≤10%；当样品含氮总量>1.00 mg/L，测定结果相对偏差应≤5%”的要求。

(6)本实验室通过对每个浓度点的校准，得出的曲线的相关系数为0.9997，满足要求。