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氮、磷化合物測定（三）
發(fā)布時間：2017-07-22
(1)預(yù)處理
如果樣品含有固體，如曝氣池和二沉池出水，在光度計分析之前必須采用過濾系統(tǒng)進行預(yù)處理，盡管最終出水一般不含固體，但是由于水廠運行的不可預(yù)測情況，有可能使得出水中含有固體影響分析儀器。若出水肯定不含固體(比如廢水處理工藝中已經(jīng)含有過濾步驟)，則不需過濾器。污水處理廠進水和初沉池，先用FiltraxTM或SEDITAX2單元檢測油脂是否影響測量，如果發(fā)現(xiàn)過量的固體和油脂對Filtrax單元產(chǎn)生影響，則需要另一個超濾裝置。
(2)試劑
逐出溶液、標準溶液和指示溶液都在儀器殼內(nèi)的前部固定，提供的溶液必須馬上使用，所有的試劑請在室溫下黑暗中保存。
(3)儀器安裝(圖1-30)
儀器安裝在墻上，盡可能靠近采樣點，使每次工作循環(huán)都能對采樣管線進行充分清洗。
(3)校正
系統(tǒng)用標準溶液自動校正，此標準溶液隨同分析儀一起提供。
(4)測定
運行后直接顯示結(jié)果。
(5)維護
進樣管和排水管的連接在儀器的側(cè)面，樣品分析后產(chǎn)生廢水的排水管在底部，需要1/2英寸(1英寸=O.0254米)的軟管，至少需要3英寸長，以保證灰塵不進入分析儀。萬一有情況發(fā)生，進入儀器的樣品能夠從此排走。如果外殼內(nèi)進水，此儀器會自動停止。請保證分析儀的廢水和水樣溢流后的水進入同一個排水管時要有一個空氣的間隙，以免分析儀發(fā)生倒吸。如果施加太多外力，玻璃溢流器可能從分析儀上脫落下來。
【氨氮氣相分子吸收光譜法】
水樣中加入次溴酸鈉氧化劑，將氨及銨鹽氧化成亞硝酸鹽，加入無水乙醇將水樣中亞硝酸鹽迅速分解，生成二氧化氮氣體，用空氣載入氣相分子吸收光譜儀的吸光管中，測定該氣體對來自鋅空心陰極燈213.9nm波長產(chǎn)生的光吸光強度，以校準曲線法求水樣中氨氮。
4、質(zhì)量檢查與控制
納氏法測定氨氮加標回收水樣，求相對標準偏差和加標回收率，使之在允許值范圍，檢查校正曲線，在線儀器定期自動校正。
測定加標回收率(向?qū)嶋H水樣中加入標準，加標量一般為樣品含量的0.5～2倍，且加標后的總濃度不應(yīng)超過方法的測定上限濃度值)用來檢驗方法的準確度和精密度，回收率應(yīng)符合方法規(guī)定要求。測定水樣時，于同一樣品中加入一定量的標準物質(zhì)進行測定，將測定結(jié)果扣除水樣的測定值，計算加標回收率，加標回收率在一定程度上能反映測試結(jié)果的準確度。
設(shè)原水樣測定值鼬，將符合規(guī)則量的標準溶液添加到另一份水樣并分析，加標水樣測定值為μa，每個溶液中分析物的回收率(P)按下式計算。
式中 m——加入標準的質(zhì)量。
但加標結(jié)果不能滿足可接受的判據(jù)和質(zhì)量控制標準的回收率時，必須重復(fù)測試，查找原因。
空白試驗：以實驗用水代替水樣，其分析步驟及所加試液與水樣測定完全相同，此過程所測得的值稱為空白值。影響空白值的因素有實驗用水的質(zhì)量、試劑純度、試液配制質(zhì)量、器皿的潔凈程度、計量儀器性能及環(huán)境條件、分析人員的操作水平和經(jīng)驗等。一個實驗室在嚴格的操作條件下，對某個分析方法的空白值通常在很小的范圍內(nèi)波動。
“空白值”的大小和重復(fù)性，影響方法的檢出限和測定結(jié)果的準確度，如果檢測到的“空白值”高于方法檢出限，需要暫停分析，直到污染源被消除。
檢出限為某特定分析方法在給定的置信度(通常為95％)內(nèi)可從樣品中檢出待測物質(zhì)的最小濃度。所謂“檢出”是指定性檢出，即判定樣品中存有濃度高于空白的待測物質(zhì)。檢出限受儀器的靈敏度和穩(wěn)定性、全程序空白試驗值及其波動性的影響。
“空白”有現(xiàn)場空白和實驗室空白。現(xiàn)場空白：將純水與樣品進行同樣的所有步驟處理，包括采樣、樣品保存、輸送和分析前的處理，目的在于確認水樣采集或輸送過程中操作步驟和環(huán)境條件對樣品質(zhì)量影響的狀況。現(xiàn)場空白所用的純水要用潔凈的專用容器，由采樣人員帶到采樣現(xiàn)場，運輸過程中應(yīng)注意防止沾污。實驗室空白：以純水為空白基體，將其按照與樣品一樣的步驟消解、測定，并且使用同樣的玻璃儀器、設(shè)備、試劑。實驗室空白用于確定本方法使用的試劑、設(shè)備或者實驗室環(huán)境是否會對測量結(jié)果產(chǎn)生干擾，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場空白顯著大于實驗室空白，表明采樣過程可能有意外污染，在查明原因后方能做出本批采樣是否有效以及分析數(shù)據(jù)能否接受的決定。
5、結(jié)果報告
根據(jù)進水氨氮調(diào)整水處理程序，根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB 18918—2002)，氨氮最高允許排放濃度二級標準為25(30)mg／L，將測定值與標準比對，判斷水處理的效果和是否達標排放。
6、安全操作
納氏試劑毒性很強，故需注意使用。
二、 總氮
1、引導(dǎo)問題
總氮(total nitrogen，TN)是水體中有機氮和無機氮(NH4++NO2-+NO3-)含量的總和，是國際公認的衡量水體富營養(yǎng)化程度的重要指標之一，城鎮(zhèn)污水采用厭氧／好氧法生物處理減少TN排放，總氮是污水處理的一個重要指標。
2、方案描述
總氮測定方法有堿性過硫酸鉀消解一紫外分光光度(Alkaline potassium persulfate diges—tion UvsDectrophotometric method)經(jīng)典分析法(GB 11894-89)、氣相分子吸收光譜法、離子色譜法和離子選擇電極一流動注射法等，紫外分光光度法是應(yīng)用最廣泛的方法之一。
在600C以上的水溶液中，過硫酸鉀按如下反應(yīng)式分解，生成氫離子和氧。
加入氫氧化鈉用以中和氫離子，使過硫酸鉀分解完全。在120～124℃的堿性介質(zhì)條件下，用過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽，同時將水樣中大部分有機氮化合物氧化為硝酸鹽。利用NO3-對220nm波長處紫外光選擇性吸收來定量測定硝酸鹽氮，即為總氮含量。溶解的有機物在220mn處也會有吸收，而硝酸根離子在275nm處沒有吸收。因此在275nm處做另一次測量，以校正硝酸鹽氮值。測量時，用紫外分光光度計分別于波長220nm與275nm處測定其吸光度，按A=A220一2A275計算硝酸鹽氮的吸光度值，從而計算總氮的含量。
上述方法采用滅菌器消解，消解時間長、操作復(fù)雜，而且要求用重蒸餾無氨水，在重蒸餾過程中易受二次污染，采用微波消解一紫外吸光光度法快速測定水中總氮，可以大大加快消解速度，提高分析效率。
微波是一種頻率范圍在300～，300000MHz的電磁波，用來加熱的微波頻率通常是2450MHz，即微波產(chǎn)生的電場正負信號每秒鐘可以變換24.5億次。水或酸都有極性，這些極性分子在微波電場的作用下，以24.5億次的速率不斷改變其正負方向，使分子發(fā)生高速的碰撞和摩擦，產(chǎn)生高溫；同時一些無機酸類物質(zhì)溶于水后，電離成離子，在微波電場作用下，離子定向流動，形成離子電流，離子在流動過程中與周圍的分子和離子發(fā)生高速摩擦和碰撞，使微波能轉(zhuǎn)化成熱能，微波加熱就是通過分子極化和離子導(dǎo)電兩個效應(yīng)對物質(zhì)直接加熱。
與傳統(tǒng)的加熱方法干灰化、濕加熱和熔融法不同，微波消解法不是利用熱傳導(dǎo)使試樣從外部受熱分解，而是直接以試樣和酸的混合物為發(fā)熱體，從內(nèi)部進行加熱，由于其熱量幾乎不向外部傳導(dǎo)，消除了由電熱板、空氣、容器壁熱傳導(dǎo)的熱量損失。在微波消解時，樣品處于密閉容器中，通過微波的快速加熱，使樣品在高溫高壓下，表面層攪動、破裂，不斷產(chǎn)生新的樣品表面與溶劑接觸，將試樣充分混合，激烈攪拌，加快了試樣的分解，縮短了消解時間，提高了消解效率。方法快捷、簡便，能滿足大量樣品快速檢測的需要，也避免了待測元素的損失、樣品的玷污、難溶元素不易消解提取及環(huán)境污染，回收率高、準確性好。
參考資料：實用水質(zhì)檢驗技術(shù)
