连续流动分析法测定海水总氮的研究

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dB

《资源节约与环保》2020

年第8

连续流动分析法测定海水总氮的研究

韩少强

$杨健安

2杨璟爱

(1

天津市生态环境监测中心天津300000 2

天津津环环境工程咨询有限公司天津300000

丿

要:

文章建立了一种利用连续流动分析法测定海摘

水中总氮的的方法,

当总氮浓度在0-5.00mg/L

范围内,

准曲线的相关系数i

为0.9997

方法的检出限可以达到

6.70

!g/L

"

不同浓度样品测定的相对标准偏差低于5.9%

际海水样品加标回收率介于94.4-103%

,

该方法精密度良

好并且准确度较高;

实际样品比对结果证明本方法与传统

方法吻合度高,

具有良好的应用前景#

关键词:

连续流"

总氮;

海水

引言

氮元素是海水富营养化的重要指示性元素之一

,是海水中

的营养元素

#海水中氮的存在形式多种多样

,有氨氮

、亚硝酸盐

、硝酸盐氮以及有机氮等

,其中氨氮和有机氮二者合称为凯氏

#总氮即指凯氏氮

、亚硝酸盐氮及硝酸盐氮的总和71

!5]

0目前对

于海水中总氮的分析方法是先把各种含氮化合物氧化成高价的

硝酸盐

,然后再用碱性过硫酸钾消解分光光度法、离子色谱法

气相分 法等方法进行检测^。最常用的海水总氮的测

方法是国标

《海洋调查规范XGB/T 12763.4-2007

)中规定的方

,需要经过人工操作碱性过硫酸钾消解

、 氮染料染

,以及高温高压反应等步骤7 9][14]

0离子色谱法和气相分子吸

收法 需要采用酸化高温高压操作对样品进行预处理,同样

存在分析时间长、操作安全性差等问题,因此这些法具有一定的

限性

#

中用连续流动法测定海水总氮,不需要手工预处理步

骤,将传统国标方法中酸化高温高 、镉柱还原、染色反应

以及分光测定等繁琐的手工操作转换为在线自动处理,实现了

样品全自动分析,既节约时间,又节省人力;封闭的 [系统降

低了外界环境对 的干扰710

四7148

#

1

实验部分

1.1

实验原理

海水样品在蠕动泵的作用下,与空气和试剂按比例进入连

续流动分析仪的密闭流路并进行氧化还原以及显色反应#样品

中的含氮化合物,在碱性、高温高压以及 ,经

过氧化还原反应成亚硝酸盐

#亚硝酸盐在酸性条件下与试剂进

行显色反应,最后测定反应产物的吸光度,并根据朗伯-比尔定

律得出海水样品中总氮的含量712

<148

#

1.2

仪器与主要试剂

SKALAR

连续流动分析仪

;超纯水

;氧化剂

:将45g

过硫酸

钾溶解于水中

,再加12g

氢氧化钠

,用水定溶到1L

;硼酸溶液

:将

24.

硼酸溶解于水中,容于至1L

;氯化9

缓冲溶液

:称取50.

氯化9

溶于800-L

蒸>水中

,加入约l-2mL 25%

氨水

,调pH

8.2

,加入1mL Brij35

,定容于至1L

,摇匀

#咪C

缓冲溶液

:称取 30g

咪C

溶于800-L

蒸>水中

,加入约4.0mL

浓盐酸

,加入1mL

Brij35

,定容于至1L

,摇匀

#显色剂:称10.

磺胺和0.5. N-1-

奈基

乙二胺盐酸盐

(NED

)于900mL

去离子水中

,加入90mL

浓HC1

,

定容至1L

,摇匀

#

1.3

仪器参数

检测波长:540nm

;高温高压条彳:110

#

,0.14MPa

取样时间

:70

n;清洗时间

:90

n;

最长追踪时间1800

n;峰高忽略

:0.0001

;起始忽略时间900s

o

1.4

实验步骤

开启连续流动分析仪

,打开工作站设定参数

,仪器信号稳定

后分析样品

#测定结束后关加热装置

,接入超纯水

,清洗仪器

40min

,待温度降至室温后关闭连续流分析仪714]

0

2

结果与讨论

2.1

校准曲线

将10.0m./L

硝酸盐氮标准溶液用去离子水稀释

,分别配制

成 0

、0.20

、0.40

、0.80

、1.20

、1.60

、2.00

、5.00mg/L

系列浓度溶液

#

表1

校准曲线结果

目标物线性回归方程

相关系数r

总氮yo0.00559x+0.0001790.9997

表1

中实验结果证明

,总氮在0-5.00mg/L

浓度范围内线性

关系良好

,满足一般方法对线性关系的要求

#

2.2

方法检出限

按样品测定全流程

,对浓度为30.0

!./L

的标准溶液进行7

次重复测定

,根据EPA

公式MDLot

(n-1

,0.99

)・S

计算海水总氮

的检出限

,其中S

即标准偏差

,t

(6

,0.99

)=3.14371387148

o

表2

检出限

目标物

测定结果(^

g/L

)方法检出限(魄/L

总氮33.1 29.8 31.4 28.1 | 30.7 27.3 | 32.3

6.70

由表2

数据可知,本方法的检出限为6.70

!./L

,该检出限低

于传统测定方法

,满足海水总氮检测的要求7

刊#

2.3

方法精密度

分别 测 6

次总氮含量 的海水 样

, 计

相对标准偏差叫分别向实际样品中加标,计算总氮加 #

表3

精密度

海水样品

样品1

样2

样3

(m./L

)0.1710.1540.1460.7170.7050.7223.283.213.26

0.1490.1630,1580.6940.7160.6833.243.293.25

平均值

(m./L

)0.1570.7063.26

相对标准

偏差(%)5.92.10.9

46dB

如表3

所示

,连续流动分析法测定不同浓度海水总氮实际

样品得到的相对标准偏差在0.9%-5.9%

之间

"

2.4

实际样品加标回收率对比实验

分别运用4

种分析方法对3

种不同浓度海水实际样品进行

测定及加标回收实验

,测定结果见表4

"

表4

准确度及方法比对

海水样品

样品1样品 2

样品 3

加标量(mg/L

)0.2001.003.00

样品

定值

(mg/L

)连续流动分析法0.1570.7063.26

离子色谱法0.171

0.673.12

碱性过硫酸钾消解分光光度法0.1430.6773.39

气相分子吸收法0.1690.7333.18

加标样

(mg/L

)连续流动分析法0.363

1.656.2

离子色谱法0.3561.716.22

碱性过硫酸钾消解分光光度法0.3651.606.31

气相分子吸收法0.382

1.656.14

加标回

收率(%

)连续流动分析法10394.498

离子色谱法92.5102103

碱性过硫酸钾消解分光光度法11192.397.3

气相分子吸收法10691.798.7

连续流动分析法加标回收率在94.4+-103%

之间

,国标方法

碱性过硫酸钾消解分光光度法的加标回收率为92.3%-111%

,离

子色谱法的加标回收率为92.5%-103%

,气相分子吸收法的加标

回收率为91.7+-106%

"与碱性过硫酸钾消解分光光度法

、离子

色谱法和气相分子吸收法相比

,连续流动分析法气密性高

,降低

了人工操作向体系中引入干扰的风险,因此本方法测定结果准

确度高于另外两种传统方法卩41

"

由表4

可知

,连续流动分析法与碱性过硫酸钾消解分光光

度法测定结果的相对偏差低于4.7%

,与离子色谱法测定结果的

相对偏差低于4.3%

,与气相分子吸收法测定结果的相对偏差低

于3.7%

0表明连续流动分析法与其他方法的测定结果吻合度高

,

可以用于测定水中总氮

"

结语

连续流动分析法测定海水中总氮的方法校准曲线线性好

#

准确度高、精密度好、检出限低,测定结果与国标方法碱性过硫

酸钾消解分光光度法吻合度高

°与离子色谱法

、分光光度法及气

相分子法等测定总氮的传统方法相比,本方法不需酸化高温高

压反应等手工前处理步骤,将传统国标方法中在线酸化高温高

压反应、镉柱还原、染色 以及分光测定等繁琐的手工操作转

换为在线自动 ,实现了全自动化分析,简化了复杂的手工前

处理步骤,减少了分析人员的安全隐患, 了实验时间;封闭《资源节约与环保》2020

年第8

的反应系统降低了外界环境对实验的干扰卩役因此

,连续流动分

析法测定海水中总氮的方法不但操作简单

、分析时间短

、动化程

度高、数据处理简便,而且检出限低、测定准确,与国标方法测定

结果有较高吻合度

, 实现大批量样品连续 定

,适用于

海水中总氮的 和应急监测"

参考文献

[1]

郑立东,郑爱榕.

碱性过硫酸钾氧化法测定海水总氮方法的改

进[J].

海洋环境科学,2009(06):136-140.

[2]

,朱林,程果锋,等.

碱性过硫酸钾氧化法-紫外分光光度法

定 海水中总 [J]

.理化检验:化学分册,2016(52):195.

王中荣8

魏福祥8

,等.微顺序注射- 分光光度法

测定海水中总氮[J].

分析化学,2016(9):1328-1334.

[4]

阎雪姣,

王江涛.

海水中总溶解 定的高温燃烧法和湿化学

氧化法的比较[J].

海洋科学,2012,36(5):103-108.

[5]

曾兴宇,

刘静,

周东星.

消解流动注射光度法测定海水养殖

废水中总氮、总磷[J]

.化学分析计量,02

列3):62-65.

[6]

国家环境保护部.HJ 636-2012

水质总氮的测定碱性过硫酸钾

消解分光光度法[S].

北京:

中国环境科学出版社,2012.

[7]

欧阳钧.

离子色谱法测定水中总氮[J].

验(化学分册),

2014,50(7):906-907.

[8]

国家环境保护部.HJ 199-2005

水质总氮的测定气相分子吸收

光谱法[S].

北京:

中国环境科学出版社,2005.

[9]

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,

中国国家标准化

管 委员会.GB/T 12763.4-2007

海洋调查规范第4

部分:

海水化

学要素调查[S].

北京:

中国环境科学出版社,2012.

[10]

韩少强.

连续流动分析法测定水质挥发酚的研究[J]

.环境影响

评价,2016,38(6):85-87.

[11]

杨璟,

韩 强,

郭晶晶.

连续流动分析法测定水中硫化物的

研究[J]

.环境影响评价,2019.

[12]

黄小红,

别娜娜,

周圣东.

连续流动分析仪测定地表水中的总

氮[J].

分析仪器,2010(04):56-58.

[13]

韩彬,

曹磊, ,.

夹管电磁阀定量-

流动注射分光光度法

定海水中总溶解[J].

光谱学与光谱分析,2012,32(1).

[14]

韩少强,

杨璟爱,

杨健安.

连续流动-

分光光度法定固体废物

中氧化物浸毒性的研究[J].

中国无机分析化学,2020,10⑶.

作者简介

韩少强(1989.3-

),男,硕士 ,工程师,主要从事天津市常规

水、土

、气及海水的 分析与研究

°

通讯作者

杨璟爱(1992.2-

),女,硕士,助理工程师,主要从事常规水#

土、气及海水的监测分析与研究

°

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