碱性过硫酸钾氧化消解紫外分光光度法测定水样中的总氮
一、概述
总氮是水中有机氮和各种无机氮化物含量的总和,是衡量水质的重要指标之一。在水质分析中,一般采用GB11894-89碱性过硫酸钾氧化消解紫外分光光度法测定水样中的总氮,它的基本原理是:在600C以上的水溶液中,过硫酸钾按如下反应式分解,生成氢离子和氧。
K2S2O8+H2O――→2KHSO4+0.5O2
KHSO4――→HSO4-+K+
HSO4――→SO42-+H+
加入氢氧化钠用以中和氢离子,使过硫酸钾分解完全。在120―1240C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氧化为硝酸盐,同时将水样中的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。其摩尔吸光系数为1.47×103L/(mol.cm)。
二、试剂的选择
1、过硫酸钾的选择
碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮的过程中,过硫酸钾是至关重要的试剂。首先,试剂的纯度关系到空白值的高低、测定结果的准确度。一般普通分析纯过硫酸钾的总氮含量最高不超过0.005%,但由于试剂质量存在差异,有些厂家、批次的试剂含氮量常常达不到这个要求,致使空白值偏高。因此,应购置优级纯或基准试剂,尽量降低试剂中的含氮量,从而降低实验空白值。新购买的过硫酸钾试剂应进行空白试验,保证测定结果准确性。
以分析纯过硫酸钾与优级纯过硫酸钾分别做空白实验对比(其它试剂均一致)
可以看出,优级纯过硫酸钾在220nm处的吸光度明显小于分析纯过硫酸钾在220nm处的吸光度,这表明,分析纯过硫酸钾试剂的纯度较差,含的杂质较多,导致空白值偏高,且平行性差,而优级纯过硫酸钾纯度较高,含的杂质较少,空白值好,且平行性好。
综上所述,碱性过硫酸钾氧化消解紫外分光光度法测定水样中的总氮对过硫酸钾的纯度要求高,故应使用优级纯的过硫酸钾。
2、实验用水的选择
碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮的过程中,实验用水贯穿于整个实验过程,是至关重要的试剂。实验用水的纯度关系到空白值的高低,我们以去离子水与无氨水分别做空白实验对比(其它试剂均一致)
可以看出,无氨水在220nm处的吸光度明显小于去离子水在220nm处的吸光度,通过对空白值的比较可以看出无氨水的空白值较好,去离子水测量总氮时对空白值有一定的影响,综上所述,碱性过硫酸钾氧化消解紫外分光光度法测定水样中的总氮对实验用水的要求高,故应使用无氨水。
三、过硫酸钾的碱性对测定结果的影响
对过硫酸钾溶液和给过硫酸钾溶液加氢氧化钠分别作标准曲线,空白和标样比对实验,平行测定空白和标样
当过硫酸钾溶液中不加入氢氧化钠时,空白值及30ug以下的标准点的吸光度偏低,而30ug以上则相反,致使测定含量低的标样值偏高,而含量高的标样值偏低,影响测量结果的准确,因而避免测定结果的不准确,应该使用碱性过硫酸钾。
四、结论
在整个实验过程中,应该要选择优级纯的过硫酸钾和无氨水,过硫酸钾的碱性对测定结果的准确性有直接的影响,应按照国标的方法进行测定,如选择了分析纯过硫酸钾和去离子水,对实验的空白值有影响,将导致最终结果的偏差。
此外,还存在一些注意的、影响实验结果准确性的其它因素,例如,要严格控制过硫酸钾、氢氧化钠的用量;盐酸的选择;分光光度计波长的定位要准确;所有器皿要保持清洁等。若以上都符合要求仍出现不准确的情况,那就要检查所用试剂是否过期或有杂质,如试剂过期或有杂质将会严重影响实验吸光度的准确性,建议更换试剂,从而提高实验的准确性。
