本發(fā)明屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，涉及亞硝酸根離子檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到環(huán)境水樣及污染企業(yè)排放廢水的在線檢測(cè)總氮含量的方法。

背景技術(shù)：

總氮是指水中各種形態(tài)無(wú)機(jī)和有機(jī)氮的總量。包括：硝酸根(no3^-)、亞硝酸根(no2^-)、和氨氮(nh4⁺)等無(wú)機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮，是被用來(lái)表示水體受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染的程度。水中的總氮是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其測(cè)定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自凈狀況。水中總氮的測(cè)定方法有：堿性過(guò)硫酸鉀紫外分光光度法、氣相分子吸收光譜法和分別測(cè)定氨氮、硝酸根、亞硝酸根的含量然后結(jié)果累加作為總氮的測(cè)定結(jié)果。有文獻(xiàn)報(bào)道采用鹽酸萘乙二胺分光光度法測(cè)定總氮，其使用的還原介質(zhì)是鎘柱，且只是應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)室手工檢測(cè)水樣中總氮的含量。還未見(jiàn)有報(bào)道采用硫酸銅和硫酸鋅為混合催化劑，以硫酸肼為還原劑的方法來(lái)檢測(cè)水樣中總氮的含量。本發(fā)明主要針對(duì)環(huán)境水樣中總氮的在線檢測(cè)，提供了一種方便、快捷、簡(jiǎn)單、重復(fù)性較好的在線檢測(cè)總氮的方法。該方法通用性較強(qiáng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整水樣及試劑加入比例，可以精確的測(cè)定企業(yè)排污、地表水等環(huán)境水樣中的總氮的含量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，本方法將環(huán)境水樣中含有的硝酸根、亞硝酸根、氨氮、有機(jī)氮等含氮化合物采用高溫密閉消解為硝酸根，然后在特定催化劑存在下，硝酸根被還原為亞硝酸根，加入顯色劑進(jìn)行顯色反應(yīng)后，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量，依據(jù)亞硝酸根與顯色劑反應(yīng)得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算，最后得到水樣中的總氮含量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)亞硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

分別準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的亞硝酸根no2^-標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml置于1000ml容量瓶中，用超純水定容至刻度，即分別得到濃度為0.1mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液；

(2)待測(cè)環(huán)境水樣的配制：

將取回的含有懸浮物的水樣靜置過(guò)夜，取上清液進(jìn)行測(cè)量；

(3)待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液的配制：

準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的亞硝酸根no2^-標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml加入至1000ml的容量瓶中，然后用待測(cè)水樣靜置后的上清液進(jìn)行稀釋定溶，得到待測(cè)水樣加標(biāo)0.5mg/l的加標(biāo)溶液；

(4)氧化劑的配制

a、準(zhǔn)確稱取9.5g四硼酸鈉溶于約100ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取15.0g過(guò)硫酸鉀溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取7.5g氫氧化鈉溶于約100ml純水中；

然后將上述a、b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到氧化劑；

(5)催化還原劑的配制

a、準(zhǔn)確稱取1.5g硫酸肼溶于約100ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取0.0080g硫酸銅溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取0.0161g硫酸鋅溶于約100ml純水中；

然后將上述a、b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到催化還原劑；

(6)顯色劑的配制

a、準(zhǔn)確量取40.0ml磷酸溶于約200ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取5.0g磺胺溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取0.5g鹽酸萘乙二胺溶于約100ml純水中；

然后將上述b和c所得溶液混合，攪拌均勻后倒入a中，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到顯色劑；

(7)分別取濃度為0.1mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l的標(biāo)準(zhǔn)溶液4.4ml，依次加入氧化劑、催化還原劑和顯色劑各1.1ml，搖勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量，依據(jù)吸光度和濃度的關(guān)系擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線；

(8)待測(cè)環(huán)境水樣中的含氮化合物與氧化劑混合，在高溫密閉環(huán)境中氧化消解成硝酸根；氧化消解完成后，降溫至常溫，加入催化還原劑，將消解得到的硝酸根還原為亞硝酸根；然后加入顯色劑，鼓泡混勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量得到吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到環(huán)境水樣中總氮的含量；

(9)待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液中的硝酸根、亞硝酸根、氨氮、有機(jī)氮等含氮化合物以及加入的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液與氧化劑混合，在高溫密閉環(huán)境中氧化消解成硝酸根；氧化消解完成后，降溫至常溫，加入催化還原劑，將消解得到的硝酸根還原為亞硝酸根；然后加入顯色劑，鼓泡混勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量得到吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到環(huán)境水樣加標(biāo)溶液中的總氮的含量。

所述的純水含氮量為0.0004～0.0006％。

一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，其特征在于：

包括以下步驟：

(1)亞硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的亞硝酸根(no2^-)標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml置于1000ml容量瓶中，用超純水定容至刻度，即分別得到濃度為0.1mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液。

(2)待測(cè)環(huán)境水樣的配制：

將取回的含有懸浮物的水樣(污水處理廠出口)靜置過(guò)夜，取上清液進(jìn)行測(cè)量。

(3)待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液的配制：

準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的亞硝酸根(no2^-)標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml加入至1000ml的容量瓶中，然后用待測(cè)水樣(污水處理廠出口)靜置后的上清液進(jìn)行稀釋定容，得到待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)0.5mg/l的加標(biāo)溶液。

(4)氧化劑的配制

a、準(zhǔn)確稱取9.5g四硼酸鈉溶于約100ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取15.0g過(guò)硫酸鉀溶于約100ml純水中(低氮，含氮量低于0.0005％)；

c、準(zhǔn)確稱取7.5g氫氧化鈉溶于約100ml純水中(含氮量低于0.0005％)；

然后將上述a、b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到氧化劑。

(5)催化還原劑的配制

a、準(zhǔn)確稱取1.5g硫酸肼溶于約100ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取0.0080g硫酸銅溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取0.0161g硫酸鋅溶于約100ml純水中；

然后將上述a、b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到催化還原劑。

(6)顯色劑的配制

a、準(zhǔn)確量取40ml磷酸溶于約200ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取5.0g磺胺溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取0.5g鹽酸萘乙二胺溶于約100ml純水中；

然后將上述b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入a中，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到顯色劑。

所述的一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，其特征在于：分別取濃度為0.1mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液4.4ml，依次加入氧化劑、催化還原劑和顯色劑各1.1ml，搖勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量，依據(jù)吸光度和濃度的關(guān)系擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線。

所述的一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，其特征在于：待測(cè)環(huán)境水樣檢測(cè)和待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液檢測(cè)時(shí)，水樣及各試劑加入比例如下：水樣加入量：4.4ml；氧化劑加入量：1.1ml；高溫反應(yīng)：130℃，15min；催化還原劑加入量：1.1ml；顯色劑加入量：1.1ml。

所述的一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，其特征在于：待測(cè)環(huán)境水樣中的硝酸根、亞硝酸根、氨氮、有機(jī)氮等含氮化合物與氧化劑混合，在高溫密閉環(huán)境中氧化消解成硝酸根；氧化消解完成后，降溫至常溫，加入催化還原劑，將消解得到的硝酸根還原為亞硝酸根；然后加入顯色劑，鼓泡混勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量得到吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)環(huán)境水樣中總氮的含量；

所述的一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，其特征在于：待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液中的硝酸根、亞硝酸根、氨氮、有機(jī)氮等含氮化合物以及加入的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液與氧化劑混合，在高溫密閉環(huán)境中氧化消解成硝酸根；氧化消解完成后，降溫至常溫，加入催化還原劑，將消解得到的硝酸根還原為亞硝酸根；然后加入顯色劑，鼓泡混勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量得到吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液中的總氮的含量；

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明旨在解決一種在線檢測(cè)環(huán)境水樣中總氮含量的方法，本方法采用堿性過(guò)硫酸鉀高溫氧化消解，然后在硫酸銅和硫酸鋅混合催化劑存在下，被硫酸肼還原，然后在酸性介質(zhì)中，與磺胺和鹽酸萘乙二胺發(fā)生顯色反應(yīng)，最終依據(jù)亞硝酸根與顯色劑反應(yīng)得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行計(jì)算，最后得到水樣中的總氮含量。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)單、快捷且重復(fù)性較好，加標(biāo)回收率為102.4％。該方法適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試水樣中總氮含量，同時(shí)為制備水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備用于在線檢測(cè)水樣中總氮含量的更是提供了很好的方法原理。

附圖說(shuō)明

圖1為吸光度和濃度的關(guān)系擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線。

具體實(shí)施方式

通過(guò)下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明：

1、標(biāo)準(zhǔn)溶液及環(huán)境水樣和環(huán)境水樣加標(biāo)溶液的配制：

(1)亞硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的亞硝酸根(no2^-)標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml置于1000ml容量瓶中，用超純水定容至刻度，即分別得到濃度為0.1mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液。

(2)硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：

準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的硝酸根(no3^-)標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml、1.0ml置于1000ml容量瓶中，用超純水定容至刻度，即分別得到濃度為0.5mg/l、1.0mg/l、的硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液。

(3)待測(cè)環(huán)境水樣的配制：

將取回的含有懸浮物的水樣(污水處理廠出口)靜置過(guò)夜，取上清液進(jìn)行測(cè)量。

(4)待測(cè)環(huán)境水樣加標(biāo)溶液的配制：

準(zhǔn)確移取濃度為1000μg/ml的亞硝酸根(no2^-)標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5ml加入至1000ml的容量瓶中，然后用待測(cè)水樣(污水處理廠出口)靜置后的上清液進(jìn)行稀釋定容，得到待測(cè)水樣加標(biāo)0.5mg/l的加標(biāo)溶液。

2、試劑的配制：

(1)氧化劑的配制

a、準(zhǔn)確稱取9.5g四硼酸鈉溶于約100ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取15.0g過(guò)硫酸鉀溶于約100ml純水中(低氮，含氮量低于0.0005％)；

c、準(zhǔn)確稱取7.5g氫氧化鈉溶于約100ml純水中(含氮量低于0.0005％)；

然后將上述a、b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到氧化劑。

(2)催化還原劑的配制

a、準(zhǔn)確稱取1.5g硫酸肼溶于約100ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取0.0080g硫酸銅溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取0.0161g硫酸鋅溶于約100ml純水中；

然后將上述a、b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到催化還原劑。

(3)顯色劑的配制

a、準(zhǔn)確量取40ml磷酸溶于約200ml純水中；

b、準(zhǔn)確稱取5.0g磺胺溶于約100ml純水中；

c、準(zhǔn)確稱取0.5g鹽酸萘乙二胺溶于約100ml純水中；

然后將上述b和c溶液混合，攪拌均勻后倒入a中，攪拌均勻后倒入至500ml容量瓶中，并用純水清洗燒杯，清洗液倒入至容量瓶中，最后用純水定容至刻度，即可得到顯色劑。

3、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別取濃度為0.1mg/l、0.5mg/l、1.0mg/l、2.0mg/l的亞硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液4.4ml，依次加入氧化劑、催化還原劑和顯色劑各1.1ml，搖勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量，依據(jù)吸光度和濃度的關(guān)系擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線。如表1和圖1。

4、硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液、環(huán)境水樣及環(huán)境水樣加標(biāo)溶液的測(cè)試

硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液、水樣及各試劑加入比例和檢測(cè)方式如下：

(1)硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液或環(huán)境水樣加入量：4.4ml；

(2)氧化劑加入量：1.1ml；

(3)高溫反應(yīng)：130℃，15min；

(4)催化還原劑加入量：1.1ml；

(5)顯色劑加入量：1.1ml；

硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液或環(huán)境水樣和環(huán)境水樣加標(biāo)溶液與氧化劑混合，在高溫密閉環(huán)境中氧化消解，氧化消解完成后，降溫至常溫，加入催化還原劑，將消解得到的硝酸根還原為亞硝酸根；然后加入顯色劑，鼓泡混勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量得到吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算待測(cè)環(huán)境水樣中總氮的含量。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2：

5、重復(fù)性測(cè)試

分別取6份硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(1.0mg/l)和待測(cè)環(huán)境水樣，標(biāo)記為：a1、a2、a3、a4、a5、a6和b1、b2、b3、b4、b5、b6，分別加入氧化劑混合后，在高溫密閉環(huán)境中氧化消解，氧化消解完成后，降溫至常溫，加入催化還原劑，將消解得到的硝酸根還原為亞硝酸根；然后加入顯色劑，鼓泡混勻后靜置反應(yīng)5min，在波長(zhǎng)540nm處進(jìn)行比色測(cè)量得到吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算待測(cè)環(huán)境水樣中總氮的濃度。測(cè)定結(jié)果如表3和表4：

表1(亞硝酸根離子濃度與吸光度關(guān)系)

表2(硝酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液與環(huán)境水樣及環(huán)境水樣加標(biāo)測(cè)試表)

表3(硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)性測(cè)試)

表4(環(huán)境水樣重復(fù)性測(cè)試)