水中总氮测定的几个常见问题探讨
0前言
总氮是指水中各种形态的无机和有机氮，当水中总氮的含量增加，生物与微生物就会随之大量繁殖，尤其是浮游植物繁殖旺盛，出现富营养化，导致水体中溶解氧下降，使水体质量恶化，严重影响人们的生产生活。因此，总氮是衡量水体质量的重要指标之一。
分析水质中总氮的常用分析方法是过硫酸钾氧化紫外分光光度法，即GB11894-89。此方法操作简单，试剂用量少，且试剂容易买到。因此，该方法是运用于分析水质中总氮的最为广泛的一种方法。但是，由于该实验对实验室环境、实验用水、试剂（尤其是过流酸钾）、仪器、玻璃器皿等的要求比较严格，或者可以说是比较苛刻，任何一个环节出现偏差就会影响到监测结果。因此，针对其实验过程出现的问题找出相应的解决方法是对分析总氮具有一定的参考价值的。
1实验部分
1.1主要仪器和试剂
1）仪器。消解装置（厂家：韶关市泰宏医疗器械有限公司；型号XJ-IV。此消解装置与高压锅消解效果等同，笔者已经做过实验比对）；紫外可见分光光度计（厂家：HACH Company；型号DR4000U）。
2）试剂。超纯水：用一次蒸馏水制备；（1+9）盐酸；碱性过硫酸钾：称取40g的过硫酸钾，溶于超纯水中，稀释至1000ml。如果有条件，试剂尽量使用优级纯，空白值可以控制在较低水平。硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105~110℃烘干4h的优级纯硝酸钾溶于超纯水中，移至1000ml容量瓶，定容。此溶液每毫升含100ug硝酸氮。硝酸钾标准使用液：将贮备液用超纯水稀释10倍而得。此溶液每毫升含10ug硝酸氮。
1.2注意事项和实验室条件的控制
1）玻璃具塞比色管的密合性良好。消解过程中，要确保其比色管或消解管的密闭性良好，以免消解过程中部分样品溢出，造成实验结果偏低。消解好以后要小心取出，并自然冷却，以免比色管塞蹦出。
2）玻璃器皿的、可用10%盐酸浸洗，用蒸馏水冲洗后再用无氨水或超纯水冲洗。
3）定期校核消解装置的温度，使显示的温度与实际温度一致，保证消解温度达到120~124℃以上。
4）消解后的水样如果出现沉淀，可取上清液进行比色。
5）分析总氮时，不能再有氨水的环境下进行，以免整个实验过程都受到污染。
1.3校准曲线绘制
1）分别吸取0，0.5、1.00、2.00、3.00、4.00、600、8.00硝酸钾标准使用液于25ml比色管中，用超纯水稀释至10ml标线。
2）加入5ml碱性过硫酸钾溶液，摇匀。拧紧消解管盖子，最好再用纱布和纱绳扎紧，以防迸溅出。
3）将消解管至于消解仪中，待温度达到124℃时开始计时，消解40min。
4）取出自然冷却至室温，加入（1+9）盐酸1ml，用超纯水稀释至25ml标线，比色。用校准的吸光度绘制校准曲线。
1.4样品测定
取10ml样品或适量。按校准曲线绘制的步骤2）至4）操作。
2问题的提出及解决方法
长期的实验经验表明，做到标准中的几点质控，往往很难达到理想的实验结果，针对分析样品过程中所遇到的常见的几个问题，下面主要从实验用水、试剂、仪器等方面进行分析。
2.1实验用水
实验用水是本实验的空白值的影响因素之一，一般新制的去离子水或无氨水能够有效控制空白值在较低水平。本实验室使用的是超纯水，并对超纯水的空白值进行测定，每个空白值平行测定三次。
新制的超纯水的空白值最低，放置时间越久，空白值越高。当然，影响水质量的因素很难控制，例如实验室室内环境，久置在实验室室内的实验用水就会受到不同程度的污染。因此，为了保证实验空白的理想值，最好是用新制的实验用水，最好即用即制。
2.2过硫酸钾
2.2.1过硫酸钾的提纯
过硫酸钾是分析总氮的主要试剂之一，总氮分析实验的成败与过硫酸钾的纯度有着一定的关系，在分析之前，一定要确保所用的过硫酸钾是符合实验要求的，能否保证实验结果的准确性。所以，在每一批过硫酸钾买回来时，就要先检验它是否合格。如果检测出来的该过硫酸钾所测出来的空白值过高，就要选另一批的过硫酸钾或者对该瓶过硫酸钾进行提纯处理以减低其对空白值的影响。
过硫酸钾的提纯处理（此过程一定要在无氮污染的环境下进行）：称取一定量的过硫酸钾置于烧杯中，溶于温水（一定要确保水的温度不能超过60℃，否则过硫酸钾将分解而失效），配制成饱和的过硫酸钾溶液，然后冷却（为了更快的析出过硫酸钾晶体，可以放在冰箱中冷却），待充分冷却后，将烧杯中过硫酸钾晶体上面的水倒掉，然后再烧杯口裹着一层定性滤纸或纱布，让其在冰箱（保证冰箱中没有受到氮污染）中挥发掉多余的水分，待水分全部挥发，过硫酸钾成粉末状（切忌一定不能放烘箱烘干，即使要烘干其温度也不能超过60℃），即可装入试剂瓶中密封好，待用。此过程可以重复，可以将过硫酸钾进一步提纯。为了检验提纯后的过硫酸钾是否符合实验要求，对提纯与未提存的过硫酸钾A（同一瓶过硫酸钾，分为两份，一份用来进行提纯处理）所测得的总氮空白值的比较。同时对另一厂家的过硫酸钾B也进行了总氮空白值的测定。
提纯过后的过硫酸钾所测得的空白值明显比未提纯的低，其空白值基本上能控制在0.04以下，基本都能达到实验的要求。而未提纯的吸光度基本都在0.5以上，根本没法满足实验要求。因此，由此可以得出，总氮的空白值与过硫酸钾的纯度有很大的关系。另外，还可以看出，不同厂家的过硫酸钾其总氮的空白值也有一定的差异。所以在使用每一批次的过硫酸钾分析总氮之前，应先检验其空白值是否能到达实验的要求，如果不满足，则应进行相应的处理。
2.2.2可行性分析
提纯的过硫酸钾分析总氮的空白值得到了一定的控制，能得到比较理想的空白值，为了检验用提纯过后的过硫酸钾分析总氮所测得的结果是否准确，分别用提纯与为提纯的过硫酸钾A进行了曲线校正和标准样品的测定。
用提纯的过硫酸钾绘制总氮校准曲线能达到要求，线性相关系数大于0.999。而用未提纯的绘制的曲线根本就不能达到实验的要求，相关性很差，线性相关系数远远达不到0.999。
为了验证提纯后的过硫酸钾所测的样品的准确度和精密度，对有证标准样品（来源：国家环境保护部标准样品研究所）和自配标准样品（6.00mg/L）进行了测定。
自配标准样品都在误差范围内，自配样品的平均浓度为5.91，其相对误差在0.7~2.8%之间，有较好的可比性。带证标样的测定值也在真值范围之内。准确度和精密度都较好，能够达到总氮监测分析的实验要求，结果令人满意。
由此得出，提纯过后的过硫酸钾能够满足实验要求，且精密度和准确度都较好。可用于样品分析。
2.3仪器预热的时间
有相关研究表明，预热时间长短与的曲线相关性系数有一定的关系，预热时间越长，仪器越稳定，其相关系数越理想。笔者本人也对这方面做了相关的实验，下面是对空白以及2个浓度的样品进行2个平行、分4个时间段测定。
三个样品的吸光度在40min的时候基本趋于稳定，与在50min时测定的吸光度无明显差别。因此，本实验室的紫外分光光度计的预热时间为40min分钟时趋于稳定，可以开始测定样品。
综上所述，不同厂家的紫外分光光度计，其开机后稳定的时间也不同，根据自己本实验室的仪器的要求及经验积累，选择最佳的预热时间，以达到最佳的实验效果。
3小结
1）实验用水的选择：无氨水、去离子水或超纯水都能满足实验要求。但是要用新制的实验用水，最好是即用即制，这样能将总氮的空白值控制在较低水平。
2）过硫酸钾是影响整个实验的重要的因素之一，刚买回来的过硫酸钾要进行总氮空白值的测定，如果空白值过高，可进行提纯，可使空白值降低而达到实验的要求。
3）仪器的预热时间是分析人员比较容易忽视的一个因素，实验分析人员可根据自己本实验室的仪器选择最佳的预热时间。本实验的紫外分光光度计的预热时间在40min时基本趋于稳定，可以开时测定样品。
