连续流动分析仪测定水中的硝酸盐氮
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作者: 常峰 崔东阳 邵娟娟
摘要：建立应用连续流动分析仪测定水中硝酸盐氮的方法。与传统酚二磺酸光度法相比，该方法具有自动进样、分析速率快、试剂耗量低等优点，可应用于大批量水样分析。
关键词：流动注射 硝酸盐氮
水体中的硝酸盐氮是在有氧环境下，亚硝氮、氨氮等各种形态的含氮化合物中最稳定的氮氧化物，亦是含氮有机物经无机化作用最终的分解产物。地表水中硝酸盐氮的测定基本都用酚二磺酸光度法。酚二磺酸光度法测定硝酸盐氮耗时长、工艺繁琐，在进行大批量样品测定时费时费力且增加成本。固采用仪器自动化检测是发展趋势。
连续流动分析仪采用空气片段连续流动分析技术，样品和试剂在一个连续流动的系统中混合均匀，且每个样品都被均匀的气泡切割，是一种用途广泛的分析仪。本文应用连续流动分析仪测定水中硝酸盐氮进行了初步探究。
一、实验部分
1．仪器
连续流动分析仪（德国SEAL），包括：自动进样器、多通道蠕动泵、硝酸盐氮反应模块、比色计等。H1650台式高速离心机。
2．主要试剂
2.1 100 mg/L硝酸盐标准储备液
称取0.7218 g经105-110 ℃干燥2 h 的优级纯硝酸钾溶入约600 mL去离子水中，稀释至1000 mL，摇匀。
2.2 10 mg/L硝酸盐标准使用液
吸取上述硝酸盐标准储备液50.0 mL于500 mL容量瓶中，用去离子水稀释至标线，摇匀。
2.3 稀释水和系统清洗液
将2 mL 30% Brij-35溶液，混合摇匀。
2.4 显色剂
将10 g 磺胺溶入约600 mL 去离子水中，加入0.5 g NEDD并混合均匀。加入磷酸，稀释至1000 mL，储存于棕色瓶中。每周或试剂吸收超过0.1 AU时更换。
2.5氢氧化钠溶液
将10 g 氢氧化钠溶入约600 mL去离子水中，小心地加入3 mL并混合均匀。稀释至1000 mL并加入1 mL 30% Brij-35溶液。
2.6硫酸联胺溶液
将10 mL硫酸铜储备液, 10 mL硫酸锌储备液和2 g硫酸肼加入约600 mL去离子水中，稀释至1000 mL混合均匀。
3.分析方法参数
取样速率：30个/h；进样与清洗时间比：3:1；基线：10%；主峰：75%。
4.实验步骤
4.1 标准系列
硝酸盐氮标准系列：吸取硝酸盐标准使用液0.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00、50.00 mL，于50 mL比色管中，用去离子水定容至标线。
4.2 取样
水样很清时（水库等饮用水），可直接取样进行分析；水样浑浊时（地表水、污水厂进口等），需要将水样进行过滤离心，而后对水样进行分析。
4.3 测定
按要求连接好仪器，启动连续流动分析仪，打开工作软件，设定工作程序和各分析参数，将进样速率设置为30个/h。启动工作程序，仪器自动取样并进行分析，分析完毕后电脑自动输出标准系列和各水样的浓度值。
二、 结果与讨论
1.标准曲线
以配制的标准溶液系列进行分析，对各自测定浓度进行线性回归取得标准曲线相关系数，结果见表1。
表1 硝酸盐氮标准曲线系列（单位：mg/L）
实验结果表明，溶液浓度与数字信号值在0-10.000 mg/L范围内成很好的线性关系（r = 0.9999），符合质量控制要求。所得曲线拟合得标准曲线方程为：Y = 3.1924 × 10-4 × X - 2.0744,式中X值为校正后峰高，Y为硝酸盐氮浓度（mg/L）。
2.检测限
与标准曲线相同的工作条件下测定9份标准空白溶液，检测及计算结果如表2.
表2 硝酸盐氮检测限（单位：mg/L）
结果表明，硝酸盐氮的检测限为0.003 mg/L，方法的检测限较低（传统酚二磺酸光度法测定水中的硝酸盐氮检出限为0.02 mg/L），符合质量控制和地表水检测要求。
3.精密度与准确度
使用环保部标准样品研究所的不同硝酸盐氮标准样品进行精密度与准确度试验测定，结果见表3.
表3 测定标准样品的精密度和准确度试验结果（单位：mg/L）
由表3可知：样品相对标准偏差均小于2 %，平行性好，精密度高，准确度高，可见AA3型连续流动分析仪测定硝酸盐氮具有较高的重现性和稳定性。
三、结论
（1）连续流动分析仪测定水中的硝酸盐氮线性关系良好，灵敏度高，检出限低，准确度和精密度较好。
（2）本方法的分析样品速率达到30个/h，提高了实验室检测的自动化程度，大大提高了工作的时效性，在大批量样品的分析过程中，具有明显的优势。
参考文献：
[1] AA3应用手册．上海宝中盈仪器仪表有限公司．
[2] 国家环保总局．水和废水监测分析方法 (第四版) [M]．北京：中国环境科学出版社，2002, 258-261．
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