GB 11894－89
堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法
1 主題內(nèi)容與適用范圍
1.1 主題內(nèi)容
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用堿性過(guò)硫酸鉀在120～124℃消解、紫外分光光度測(cè)定水中總氮的方法。
1.2 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于地面水、地下水的測(cè)定。本法可測(cè)定水中亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氨、無(wú)機(jī)銨鹽、溶解態(tài)氨及大部分有機(jī)含氮化合物中氮的總和。
氮的最低檢出濃度為0.050mg／L，測(cè)定上限為4mg／L。
本方法的摩爾吸光系數(shù)為1.47×103L·mo1－1·cm－1。
測(cè)定中干擾物主要是碘離子與溴離子，碘離子相對(duì)于總氮含量的2.2倍以上，溴離子相對(duì)于總氮含量的3.4倍以上有干擾。
某些有機(jī)物在本法規(guī)定的測(cè)定條件下不能完全轉(zhuǎn)化為硝酸鹽時(shí)對(duì)測(cè)定有影響。
2 定義
2.1 可濾性總氮：指水中可溶性及含可濾性固體（小于0.45?m顆粒物）的含氮量。
2.2 總氮：指可溶性及懸浮顆粒中的含氮量。
3 原理
在60℃以上水溶液中，過(guò)硫酸鉀可分解產(chǎn)生硫酸氫鉀和原子態(tài)氧，硫酸氫鉀在溶液中離解而產(chǎn)生氫離子，故在氫氧化鈉的堿性介質(zhì)中可促使分解過(guò)程趨于完全。
分解出的原子態(tài)氧在120～124℃條件下，可使水樣中含氯化合物的氮元素轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。并且在此過(guò)程中有機(jī)物同時(shí)被氧化分解。可用紫外分光光度法于波長(zhǎng)220和275nm處，分別測(cè)出吸光度A220及A275按式（1）求出校正吸光度A：
A＝A220－2A275………………………………………………（1）
按A的值查校準(zhǔn)曲線并計(jì)算總氮（以NO3－N計(jì)）含量。
4 試劑和材料
除非（4.1）另有說(shuō)明外，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?/span>
4.1 水，無(wú)氨。按下述方法之一制備；
4.1.1 離子交換法：將蒸餾水通過(guò)一個(gè)強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（氫型）柱，流出液收集在帶有密封玻璃蓋的玻璃瓶中。
4.1.2 蒸餾法：在1000mL蒸餾水中，加入0.10mL硫酸（p=1.84g／mL）。并在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去前50mL餾出液，然后將餾出液收集在帶有玻璃塞的玻璃瓶中。
4.2 氫氧化鈉溶液，200g／L：稱取20m氫氧化鈉（NaOH），溶于水（3.1）中，稀釋至100mL。
4.3 氫氧化鈉溶液，20g／L：將（4.2）溶液稀釋10倍而得。
4.4 堿性過(guò)硫酸鉀溶液：稱取40g過(guò)硫酸鉀（K2S2OB），另稱取15g氫氧化鈉（NaOH），溶于水（4.1）中，稀釋至1000mL，溶液存放在聚乙烯瓶?jī)?nèi)，最長(zhǎng)可貯存一周。
4.5 鹽酸溶液，1＋9。
4.6 硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4.6.1 硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液，CN＝100mg／L：硝酸鉀（KNO3）在105～110℃烘箱中干燥3h，在干燥器中冷卻后，稱取0.7218g，溶于水（4.1）中，移至1000mL容量瓶中，用水（4.1）稀釋至標(biāo)線在0～10℃暗處保存，或加入1～2mL三氯甲烷保存，可穩(wěn)定6個(gè)月。
4.6.2 硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液，CN＝10mg／L：將貯備液用水（4.1）稀釋10倍而得。使用時(shí)配制。
4.7 硫酸溶液，1＋35。
5 儀器和設(shè)備
5.1 常用實(shí)驗(yàn)室儀器和下列儀器。
5.2 紫外分光光度計(jì)及10mm石英比色皿。
5.3 醫(yī)用手提式蒸氣滅菌器或家用壓力鍋（壓力為1.1～1.4kg／cm2），鍋內(nèi)溫度相當(dāng)于120～124℃。
5.4 具玻璃磨口塞比色管，25mL。
所用玻璃器皿可以用鹽酸（1＋9）或硫酸（1＋35）浸泡，清洗后再用水（4.1）沖洗數(shù)次。
6 樣品
6.1 采樣
在水樣采集后立即放入冰箱中或低于4℃的條件本保存，但不得超過(guò)24h。
水作放置時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可在1000mL水樣中加入約0.5mL硫酸（p＝1.84g／mL），酸化到pH小于2，并盡快測(cè)定。
樣品可貯存在玻璃瓶中。
6.2 試樣的制備
取實(shí)驗(yàn)室樣品（6.1）用氫氧化鈉溶液（4.3）或硫酸溶液（4.7）調(diào)節(jié)pH至5～9從而制得試樣。
如果試樣中不含懸浮物按（7.1.2）步驟測(cè)定，試樣中含懸浮物則按（7.1.3）步驟測(cè)定。
7 分析步驟
7.1 測(cè)定
7.1.1 用無(wú)分度吸管取10.00mL試樣（CN超過(guò)100?g時(shí)，可減少取作量并加水（4.1）稀釋至10mL）置于比色管中。
7.1.2 試樣不含懸浮物時(shí)，按下述步驟進(jìn)行。
a.加入5mL堿性過(guò)硫酸鉀溶液（4.4），塞緊磨口塞用布及繩等方法扎緊瓶塞，以防彈出。
b.將比色管置于醫(yī)用手提蒸氣滅菌器中，加熱，使壓力表指針到1.1～1.4kg／cm2，此時(shí)溫度達(dá)120～124℃后開(kāi)始計(jì)時(shí)�；�?qū)⒈壬苤糜诩矣脡毫﹀佒�，加熱至頂壓閥吹氣時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。保持此溫度加熱半小時(shí)。
c.冷卻、開(kāi)閥放氣，移去外蓋，取出比色管井冷至室溫。
d.加鹽酸（1＋9）1mL，用無(wú)氨水稀釋至25mL標(biāo)線，混勻。
e.移取部分溶液至10mm，石英比色皿中，在紫外分光光度計(jì)上，以無(wú)氨水作參比，分別在波長(zhǎng)為220與275nm處測(cè)定吸光度，并用式（1）計(jì)算出校正吸光度A。
7.1.3 試樣含懸浮物時(shí)，先按上述7.1.2中a至d步驟進(jìn)行，然后待澄清后移取上清液到石英比色皿中。再按上述7.1.2中e步驟繼續(xù)進(jìn)行測(cè)定。
7.2 空白試驗(yàn)
空白試驗(yàn)除以10mL水（4.1）代替試料外，采用與測(cè)定完全相同的試劑、用量和分析步驟進(jìn)行平行操作。
注：當(dāng)測(cè)定在接近檢測(cè)限時(shí)，必須控制空白試驗(yàn)的吸光度Ab不超過(guò)0.03，超過(guò)此值，要檢查所用水、試劑、器皿和家用壓力鍋或醫(yī)用手提滅菌器的壓力。
7.3 校準(zhǔn)
7.3.1 校準(zhǔn)系列的制備：
a.用分度吸管向一組（10支）比色管（5.4）中，分別加入硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（4.6.2）0.0，0.10，0.30，0.50，0.70，1.00，3.00，5.00，7.00，10.00mL。加水（4.1）稀釋至10.00mL。
b.按7.1.2中a至e步驟進(jìn)行測(cè)定。
7.3.2 校準(zhǔn)曲線的繪制：
零濃度（空白）溶液和其他硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（4.6.2）制得的校準(zhǔn)系列完成全部分析步驟，于波長(zhǎng)220和275nm處測(cè)定吸光度后，分別按下式求出除零濃度外其他校準(zhǔn)系列的校正吸光度As和零濃度的校正吸光度Ab及其差值Ar
As＝As220-2As275 ………………………………………………（2）
Ab＝Ab220－2Ab275………………………………………………（3）
Ar＝As－Ab ……………………………………………………（4）
式中：AS220——標(biāo)準(zhǔn)溶液在220nm波長(zhǎng)的吸光度；
AS275——標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度；
Ab220——零濃度（空白）溶液在220nm波長(zhǎng)的吸光度；
Ab275——零濃度（空白）溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度。
按Ar值與相應(yīng)的NO3-N含量（微克）繪制校準(zhǔn)曲線。
8 結(jié)果的表示
8.1 計(jì)算方法
按式（1）計(jì)算得試樣校正吸光度Ar，在校準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的總氮?g數(shù)，總氮含量（mg／L）按下式計(jì)算：
式中：m——試樣測(cè)出含氮量，微克；
V——測(cè)定用試樣體積，mL。
9 精密度與準(zhǔn)確度
9.1 重復(fù)性
21個(gè)實(shí)驗(yàn)室分別測(cè)定了亞硝酸鈉，氨基丙酸與氯化銨混合樣品；CW604氨氮標(biāo)準(zhǔn)樣品；L－谷氨酸與葡萄糖混合作品。上述三種作品含氮量分別為1.49，2.64和1.15mg／L，其分析結(jié)果如下：
各實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.3，1.6和2.5％。室內(nèi)重復(fù)測(cè)定允許精密度分別為0.074，0.092和0.063mg／L。
9.2 再現(xiàn)性
上述實(shí)驗(yàn)室對(duì)上述三種統(tǒng)一合成樣品測(cè)定。實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.1％，1.1％和4.2％；再現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.0％，1.9％和4.8％；總相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.8，1.9和4.9％。
9.3 準(zhǔn)確度
上述實(shí)驗(yàn)室對(duì)上述三種統(tǒng)一合成樣品測(cè)定，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)均值相對(duì)誤差分別為6.3％，2.4％和8.7％。
室內(nèi)單內(nèi)相對(duì)誤差分別為7.5％，3.8％和9.8％。實(shí)驗(yàn)室平均回收率置信范圍分別為99.0±6.4％，99.0±5.1％和101±9.4％。
附加說(shuō)明：
本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家環(huán)境保護(hù)局規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)處提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)起草人戴克慧。
本標(biāo)準(zhǔn)委托中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站負(fù)責(zé)解釋。
