气相分子吸收光谱法测定凯氏氮
一、气相分子吸收光谱法
1.方法原理
水样中加入硫酸加热消解,使游离氨和铵盐及有机物中的胺转变为硫酸氢铵。消解时,加入适量硫酸钾以提高沸腾温度,增加消解速率,并加入硫酸铜或硫酸汞为催化剂,以缩短消解时间。
消解后的溶液调至中性,加入次溴酸钠氧化剂,将铵盐氧化成亚硝酸盐,然后以亚硝酸盐氮的气相分子吸收光谱法测定水样中凯氏氮含量。
2.方法的适用范围
该法可测定0.1 mg/L以上的凯氏氮。适用湖泊、水库和江水中凯氏氮的测定。
3.仪器及工作条件
①气相分子吸收光谱仪(或原子吸收的燃烧器部位附加气体测量管)。
②锌及铅空心阴极灯(原子吸收用)。
③气液分离吸收装置及其安装与连接、灯电流以及工作条件的设定和测定的准备,参照亚硝酸盐氨的气相分子吸收光谱法。
4.试剂
①无氨去离子水(其制备参照氨氮的气相分子吸收光谱法)②盐酸:5 mol/L,优级纯;③硫酸钾(K2SO4):分析纯;④硫酸铜溶液:称取5 g硫酸铜溶于无氨去离子水中,稀释至100 ml;⑤40%氢氧化钠、次溴酸钠氧化剂贮备液及使用液、无水乙醇和百里酚蓝指示剂,均按照氨氮的气相分子吸收光谱法配制;⑥亚硝酸盐氮标准贮备液及使用液均参照亚硝酸盐氮的气相分子吸收光谱法配制。
5.步骤
(1)取样体积的确定
参见表1。
表1 凯氏氮含量与相应取样量
凯氏氮的含量(mg/L) | 取样体积(ml) |
<1 | 50 |
1~5 | 25 |
5~20 | 10 |
20~100 | 5 |
(2)样品的消解
取样于150 ml凯氏瓶中,加入2.5 ml硫酸、0.4 ml硫酸铜溶液、1.2 g硫酸钾及0.3 ml无水乙醇,摇匀。盖上表面皿,加热煮沸至冒烟,并使溶液变清。降低加热温度,保持溶液微沸状态30 min。冷却后移入100 ml容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。
吸取该溶液10 ml于50 ml容量瓶中,加水至30 ml,加入1 滴溴百里酚蓝指示剂,缓慢滴加40%氢氧化钠至溶液变蓝。加入12 ml次溴酸钠使用液,立即密塞,缓慢摇匀,放置氧化30 min,加水稀释至标线,摇匀。
(3)校准曲线的绘制
按照亚硝酸盐氮的气相分子吸收光谱法所设定的标准溶液浓度和操作步骤绘制校准曲线。
(4)样品的测定
参照校准曲线的绘制,依次于反应瓶中测定空白及各种样品溶液(空白和样品溶液均吸取2.00 ml)。
6.计算
将实测水样体积(取样体积和首次定容体积与分取量比值的乘积)及第二次定容体积和分取量输入仪器计算机,可自动计算分析结果,或按下式计算:
式中:m——根据校准曲线计算出的氮量(μg);V——取样体积(ml)。
7.精密度和准确度
对含凯氏氮1.0 mg/L ± 0.05 mg/L的标准样品进行测定,测得结果为0.99～1.03mg/L,平均值1.00 mg/L,极差<0.05 mg/L。对地表水样加入10 μg凯氏氮标样,测得回收率为98.0%～100%。
8.注意事项
①对于难消解的有机氮化合物,可增加消解时间或改用硫酸汞为催化剂。硫酸求溶液的配制:称取2g红色氧化汞(HgO)溶于40 ml(1+5)硫酸溶液中。消解样品时,加入0.4 ml硫酸汞溶液。
②第一次定容至100 ml后,分取量应使氨氮含量不大于40 μg,因此分取量并非固定为10 ml,低含量可取至30 ml。
③其它注意事项参照亚硝酸盐氮的气相分子吸收光谱法。
