从总氮空白实验简析总氮测定过程中的影响因素

　　摘要：在水质总氮测定实验中经常出现测量值偏大的异常现象，由于总氮样品具有不确定性，因此本文将从总氮的空白实验入手，通过分析总氮空白实验的影响因素来得知总氮测定过程中的影响因素，并进行全面的论述分析，可以给我们的实验操作带来指导作用。
　　关键词：空白；实验；消解
　　1前言
　　目前，在水质监测中总氮的分析法遵循GB11894-89中的碱性过硫酸钾消解紫外分光广度法。在分析方法中是以样品的测试值减去空白值来计算样品的浓度，因此空白值的准确度，对保证样品分析的准确度起着重要作用。而在实验中经常出现空白值偏髙的现象，这样就增大了系统误差。
　　由于空白实验值受到多种因素的影响，本文将从试剂的影响、空白用水的影响以及器皿影响等因素进行全面的论述分析。得出影响空白的一些因素，提出改进措施。
　　
　　2实验原理及步骤
　　2.1实验原理
　　在GB11894-89中测定水中总氮的主要原理是在120度-124度的碱性条件下，利用过硫酸钾在高温下产生的氧将水中的氨氮、亚硝酸盐氮及大部分有机氮化合物氧化成硝酸盐。然后用紫外分光光度法在波长220纳米和275纳米处，分别测出A220和A275，计算校正吸光度：A=A220-A275。
　　按A的值计算总氮的含量，其中总氮的检出限为0.050mg/1。
　　2.2实验仪器与试剂
　　紫外分光光度计，10mm石英比色管，压力蒸汽消毒器，25ml具塞比色管，无氨水，碱性过硫酸钾，1+9盐酸，硝酸钾标准储备液。
　　2.3空白实验步骤
　　空白实验基本步骤如下：用无刻度吸管吸取10ml样品置于比色管中；加5ml碱性过硫酸钾，塞紧瓶塞用纱布包好防止弹出；将比色管置于压力蒸汽消毒器中，在120℃—124℃下消解30分钟；冷却后取出比色管,加入1+9盐酸1ml，并用无氨水稀释至25ml刻度线；分别在波长为220nm和275nm处测定吸光度，并计算A值。
　　
　　3空白影响因素的分析
　　3.1试剂的影响
　　试剂在水质检测分析中的地位极其重要。从取样到样品处理、测定都离不开试剂。如果在实验中用的试剂的质量和纯度达不到实验分析的要求，将会对实验的结果有很大的影响。在总氮空白实验中，一般情况下盐酸不会给实验中带入氮元素，所以本文将主要从碱性过硫酸钾试剂和实验用水本身入手进行分析。
　　
　　3.1.1酸钾试剂对空白实验的影响
　　笔者在实验中发现，碱性过硫酸钾试剂的质量的好坏直接影响着实验结果。含氣化合物高且质量差的碱性过硫酸钾试剂不仅会引起空白值较大（吸光度>1，甚至可能导致无法比色。因此，必须选用符合国家标准的分析纯试剂，必要时还要进行试剂提纯，主要是去除溶液内的氨氮类物质。通过实验比较选择符合要求的厂家的过硫酸钾试剂。其次，碱性过硫酸钾试剂的储存时间也会影响空白值。因为碱性过硫酸钾试剂中含有大量的氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳和过硫酸钾的相对不稳定性，以及外界环境（光、热、含氮元素气体等）会污染试剂，这样就影响了实验结果。
　　用化学纯和分析纯度的过硫酸钾进行试验，每组分别测定6个空白样。
　　
　　通过表1中的数字比较可见，过硫酸钾试剂的好坏直接影响总氮测定结果的好坏。
　　
　　3.1.2实验用水对空白值的影响
　　实验用水的纯度对空白值的影响较大。国家标准规定在总氮测定的全过程中要使用无氨水，其制备方法可采用酸化蒸馏。因为一般水体中含有一定量的硝酸盐和亚硝酸盐，所以一定要选用蒸馏水或去离子水作为实验用水。无论是选用无氨水还是去离子水或蒸馏水，都是为了控制水体中硝酸盐和亚硝酸盐的含量。
　　用纯净水和蒸馏水作为空白进行试验，每组分别测定6个空白值来进行比较。
　　
　　
　　从表2中可见，选用蒸馏水作为实验用水，所得的空白值要远小于选用普通纯净水的值。所以在总氮测定的实验中一定要选择符合要求的实验用水，否则会严重影响测定结果。
　　
　　3.2器皿的影响
　　首先，实验分析所用的器皿，应具有满足实验分析所需的特殊性能。其次，再使用中产生的沾污影响也应给与足够的重视。尤其是比色管的洁净程度对实验结果有相当大的影响。因为洗涂剂中含有大量的氮元素，所以不可以用来清洗比色管，一般情况下用10%稀盐酸来浸泡清洗。另外，吸光度测量时英石比色皿的差异都有可能使总氮空白测定偏高，所以，一定要保证英石比色皿透光面的干净，无斑点。
　　取未用10%盐酸浸泡过的比色管进行试验,用蒸馏水作为实验用水取同批次的6个比色管进行试验。
　　
　　通过比较表3的数值可以看出，比色管的洁净程度对总氮的测定值有着相当大的影响。
　　
　　3.3消解过程 
　　首先，在消解过程中,若压力蒸汽消毒器压力不足,会造成过硫酸钾分解不完全,从而导致空白吸光度偏髙。其次，压力蒸汽消毒器的温度必须严格控制在120℃—124℃之间,低于120℃氧化不完全，水样吸光值偏低,髙于124℃过硫酸钾分解速度加快,水样吸光值偏高。最后,消解时间控制的标准是使碱性过硫酸钾完全分解，标准方法规定的消解时间为0.5h、由于温度很难恒定保持一个值，通过平时的实验比较建议用40min比较合适。
　　3.4环境的影晌
　　环境对样品的污染，主要是由空气中的污染气体和沉降粒子而引起的。据报道，普通实验室中每立方米空气中含有数百微克的微粒。这些微粒中含有多种化学元素，可引起多种痕量化学元素的污染。在总氮的空白测定中，凡是能带入氮的水和试剂都不能再实验使用,不能与用氨水、硝酸以及其它氨盐之类试剂的分析项目安排在一个实验室内，因为它们容易挥发进入空气，可能重新溶解在试验中，使测定结果偏高。
　　
　　4结论和建议
　　通过实验可见，影响总氮空白值的主要因素有：试剂纯度的影响、实验用水洁净度的影响、器皿被污染程度的影响以及环境因素和人为操作等。
　　首先在总氮测定过程中，总氮空白值作为一个要被所有样品扣除的基准值，总氮空白值的准确和大小直接影响着总氮测定结果的准确度、精密度和方法的检测下限值。其次，总氮测定的空白样品可以看作为总氮含量无限接近0的一个样品，所以影响总氮空白样品测定的因素同样是总氮测定过程中的影响因素。想要得到准确可靠的分析数据，有如下措施：
　　(1)―定要保证实验用水和碱性过硫酸钾试剂的纯度,而且还需注意防尘措施和存放时间，最好现配现用。
　　(2）对所有需用的玻璃器皿和其他用具都应该根据所测项目及要求的准确度而选用适宜的洗涤方法，在使用前最好可以用稀盐酸浸泡以达到洗净仪器的目的。洗干净后用纯水淋洗三次，然后妥善保管以防新的污染。
　　(3)在实验过程中，要时刻注意个人操作，应严格规范操作，尤其是要注意消解的时间和压力等。
　　(4)要保持实验室内环境的洁净，对实验用水、比色管、试剂等要做好防尘措施。