氮、磷化合物测定（三）
发布时间：2017-07-22
(1)预处理
如果样品含有固体，如曝气池和二沉池出水，在光度计分析之前必须采用过滤系统进行预处理，尽管最终出水一般不含固体，但是由于水厂运行的不可预测情况，有可能使得出水中含有固体影响分析仪器。若出水肯定不含固体(比如废水处理工艺中已经含有过滤步骤)，则不需过滤器。污水处理厂进水和初沉池，先用FiltraxTM或SEDITAX2单元检测油脂是否影响测量，如果发现过量的固体和油脂对Filtrax单元产生影响，则需要另一个超滤装置。
(2)试剂
逐出溶液、标准溶液和指示溶液都在仪器壳内的前部固定，提供的溶液必须马上使用，所有的试剂请在室温下黑暗中保存。
(3)仪器安装(图1-30)
仪器安装在墙上，尽可能靠近采样点，使每次工作循环都能对采样管线进行充分清洗。
(3)校正
系统用标准溶液自动校正，此标准溶液随同分析仪一起提供。
(4)测定
运行后直接显示结果。
(5)维护
进样管和排水管的连接在仪器的侧面，样品分析后产生废水的排水管在底部，需要1/2英寸(1英寸=O.0254米)的软管，至少需要3英寸长，以保证灰尘不进入分析仪。万一有情况发生，进入仪器的样品能够从此排走。如果外壳内进水，此仪器会自动停止。请保证分析仪的废水和水样溢流后的水进入同一个排水管时要有一个空气的间隙，以免分析仪发生倒吸。如果施加太多外力，玻璃溢流器可能从分析仪上脱落下来。
【氨氮气相分子吸收光谱法】
水样中加入次溴酸钠氧化剂，将氨及铵盐氧化成亚硝酸盐，加入无水乙醇将水样中亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮气体，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，测定该气体对来自锌空心阴极灯213.9nm波长产生的光吸光强度，以校准曲线法求水样中氨氮。
4、质量检查与控制
纳氏法测定氨氮加标回收水样，求相对标准偏差和加标回收率，使之在允许值范围，检查校正曲线，在线仪器定期自动校正。
测定加标回收率(向实际水样中加入标准，加标量一般为样品含量的0.5～2倍，且加标后的总浓度不应超过方法的测定上限浓度值)用来检验方法的准确度和精密度，回收率应符合方法规定要求。测定水样时，于同一样品中加入一定量的标准物质进行测定，将测定结果扣除水样的测定值，计算加标回收率，加标回收率在一定程度上能反映测试结果的准确度。
设原水样测定值鼬，将符合规则量的标准溶液添加到另一份水样并分析，加标水样测定值为μa，每个溶液中分析物的回收率(P)按下式计算。
式中 m——加入标准的质量。
但加标结果不能满足可接受的判据和质量控制标准的回收率时，必须重复测试，查找原因。
空白试验：以实验用水代替水样，其分析步骤及所加试液与水样测定完全相同，此过程所测得的值称为空白值。影响空白值的因素有实验用水的质量、试剂纯度、试液配制质量、器皿的洁净程度、计量仪器性能及环境条件、分析人员的操作水平和经验等。一个实验室在严格的操作条件下，对某个分析方法的空白值通常在很小的范围内波动。
“空白值”的大小和重复性，影响方法的检出限和测定结果的准确度，如果检测到的“空白值”高于方法检出限，需要暂停分析，直到污染源被消除。
检出限为某特定分析方法在给定的置信度(通常为95％)内可从样品中检出待测物质的最小浓度。所谓“检出”是指定性检出，即判定样品中存有浓度高于空白的待测物质。检出限受仪器的灵敏度和稳定性、全程序空白试验值及其波动性的影响。
“空白”有现场空白和实验室空白。现场空白：将纯水与样品进行同样的所有步骤处理，包括采样、样品保存、输送和分析前的处理，目的在于确认水样采集或输送过程中操作步骤和环境条件对样品质量影响的状况。现场空白所用的纯水要用洁净的专用容器，由采样人员带到采样现场，运输过程中应注意防止沾污。实验室空白：以纯水为空白基体，将其按照与样品一样的步骤消解、测定，并且使用同样的玻璃仪器、设备、试剂。实验室空白用于确定本方法使用的试剂、设备或者实验室环境是否会对测量结果产生干扰，如发现现场空白显著大于实验室空白，表明采样过程可能有意外污染，在查明原因后方能做出本批采样是否有效以及分析数据能否接受的决定。
5、结果报告
根据进水氨氮调整水处理程序，根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)，氨氮最高允许排放浓度二级标准为25(30)mg／L，将测定值与标准比对，判断水处理的效果和是否达标排放。
6、安全操作
纳氏试剂毒性很强，故需注意使用。
二、 总氮
1、引导问题
总氮(total nitrogen，TN)是水体中有机氮和无机氮(NH4++NO2-+NO3-)含量的总和，是国际公认的衡量水体富营养化程度的重要指标之一，城镇污水采用厌氧／好氧法生物处理减少TN排放，总氮是污水处理的一个重要指标。
2、方案描述
总氮测定方法有碱性过硫酸钾消解一紫外分光光度(Alkaline potassium persulfate diges—tion UvsDectrophotometric method)经典分析法(GB 11894-89)、气相分子吸收光谱法、离子色谱法和离子选择电极一流动注射法等，紫外分光光度法是应用最广泛的方法之一。
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。
加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。在120～124℃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，同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。利用NO3-对220nm波长处紫外光选择性吸收来定量测定硝酸盐氮，即为总氮含量。溶解的有机物在220mn处也会有吸收，而硝酸根离子在275nm处没有吸收。因此在275nm处做另一次测量，以校正硝酸盐氮值。测量时，用紫外分光光度计分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度，按A=A220一2A275计算硝酸盐氮的吸光度值，从而计算总氮的含量。
上述方法采用灭菌器消解，消解时间长、操作复杂，而且要求用重蒸馏无氨水，在重蒸馏过程中易受二次污染，采用微波消解一紫外吸光光度法快速测定水中总氮，可以大大加快消解速度，提高分析效率。
微波是一种频率范围在300～，300000MHz的电磁波，用来加热的微波频率通常是2450MHz，即微波产生的电场正负信号每秒钟可以变换24.5亿次。水或酸都有极性，这些极性分子在微波电场的作用下，以24.5亿次的速率不断改变其正负方向，使分子发生高速的碰撞和摩擦，产生高温；同时一些无机酸类物质溶于水后，电离成离子，在微波电场作用下，离子定向流动，形成离子电流，离子在流动过程中与周围的分子和离子发生高速摩擦和碰撞，使微波能转化成热能，微波加热就是通过分子极化和离子导电两个效应对物质直接加热。
与传统的加热方法干灰化、湿加热和熔融法不同，微波消解法不是利用热传导使试样从外部受热分解，而是直接以试样和酸的混合物为发热体，从内部进行加热，由于其热量几乎不向外部传导，消除了由电热板、空气、容器壁热传导的热量损失。在微波消解时，样品处于密闭容器中，通过微波的快速加热，使样品在高温高压下，表面层搅动、破裂，不断产生新的样品表面与溶剂接触，将试样充分混合，激烈搅拌，加快了试样的分解，缩短了消解时间，提高了消解效率。方法快捷、简便，能满足大量样品快速检测的需要，也避免了待测元素的损失、样品的玷污、难溶元素不易消解提取及环境污染，回收率高、准确性好。
参考资料：实用水质检验技术
