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水体中总氮测定方法的改进摘要：用碱性过硫酸钾法测定水体中总氮含量时经常出现高空白吸光值、标准曲线线性相关性较差以及测定结果不准等问题。采用正交法对各种测定组合进行对比，并探讨了各种因素对空白吸光值和线性方程的影响。结果表明，各种影响因素从大到小的次序为过硫酸钾重结晶次数、消解时间、氢氧化钠和盐酸的用量。最优测定组合为：过硫酸钾重结晶2次、消解时间不少于40min、氢氧化钠用量为12g、不加盐酸。线性方程相关系数检验符合标准。关键词：总氮；过硫酸钾；空白吸光度；改进中图分类号：O661.1文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）19-4779-03收稿日期：2013-05-17基金项目：国家自然科学基金项目（21173026）；国家大学生创新训练项目（201210489316）作者简介：张利（1991-），女，河南驻马店人，在读本科生，研究方向为应用化学，（电话）13094218879（电子信箱）[e-mail]；通讯作者，戴捷，教授，博士，主要从事水污染控制及化学生物学方面的研究，（电话）18064225122（电子信箱）[e-mail]。总氮是指水体中各种形态氮的总含量。水体中氮含量增加会造成微生物大量繁殖，大量消耗水中的溶解氧，浮游生物肆意生长也会使水质富营养化，导致水质恶化[1]。因此，总氮含量是影响水质的重要指标之一。目前测定总氮含量常用的方法是碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法[2]，但是在测定过程中会出现高空白值、低精确度等问题。虽然目前有很多学者对总氮测定方法做出了改进[3，4]，但是仍有一些可优化之处。紫外分光光度计对空白值的要求比较高，因此空白值与总氮测定结果的准确度、精密度有极大的关系。本研究主要对空白值的影响因素进行分析，用正交试验对过硫酸钾的重结晶次数、氢氧化钠和盐酸用量进行研究，寻求最优组合，使水中总氮的测定更简洁、精确和经济。1材料与方法1.1仪器与试剂UV-2450型紫外分光光度计（日本岛津公司）；XY-280B手提式不锈钢蒸汽消毒器（上海三申医疗器械有限公司）；SHZ-D型循环水式真空泵（巩义予华仪器公司）；电热鼓风干燥箱（天津市华北实验仪器有限公司）。碱性过硫酸钾：称取40.0g过硫酸钾（分析纯，天津市福晨化学试剂厂）溶于600mL水中，另取一定量的氢氧化钠（分析纯，天津市红岩试剂厂）溶于300mL水中，待冷却至室温后，混合上述两种溶液并定容至1000mL，存放于聚乙烯瓶中。1.2试验原理1.3试验要求1）国标中要求氢氧化钠为优级纯，试验用水为无氨水，但是研究表明，优级纯和分析纯氢氧化钠对试验测定值影响不大[5]；蒸馏水的测定效果与用无氨水的测定结果几乎相同[6]。2）所用玻璃器皿先用1mol/L盐酸溶液浸洗，然后用自来水冲洗，再用蒸馏水冲洗。2结果与分析2.1正交试验设计影响总氮测定的主要因素是碱性过硫酸钾的结晶次数[7]，根据碱性过硫酸钾和盐酸的综合影响设计一个混合型正交试验表L16（2×43），通过相关系数来初步选出相关性好、准确度较高的参数。表1数据表明，2号试验相关系数能达到0.999以上，而3号、4号相关系数却小于0.900，在重结晶次数相同的情况下，本应是消解时间越长越能达到要求，但数据结果却相反，这说明氢氧化钠的用量对测定结果有很大的影响；从表1中得16号试验的相关系数比15号的小，这说明17g氢氧化钠的用量过多，30min消解时间过短。比较相关系数初步得出结论：过硫酸钾要重结晶2～3次，氢氧化钠用量12g或15g，消解时间不小于40min。由于紫外分光光度计对空白值的要求比较高，要求空白吸光度不大于0.03，所以影响总氮测定的主要因素是碱性过硫酸钾。2.2消解时间的影响消解时间长短代表着过硫酸钾消解是否完全。随着消解时间增加，空白值变化如下：如图1所示，随着消解时间的增加，空白值逐渐降低，在消解时间为30min时，空白值接近0.12，可能是由于消解时间太短，导致过硫酸钾分解不彻底。在40min时，空白值小于0.02，说明过硫酸钾分解完全，符合试验要求（40min后空白值基本没有变化）。因此，消解时间应不小于40min。2.3过硫酸钾重结晶次数和氢氧化钠的用量对空白值的影响由表2可知，12g氢氧化钠用量最佳，由表1可知，除了16号试验，过硫酸钾重结晶2次或者3次后的相关系数都大于0.9990，当氢氧化钠用量为10g时，由于用量过少可能会导致过硫酸钾分解不完全，所以空白值偏高；当氢氧化钠用量大于12g时，过量氢氧化钠会导致空白值偏高，并且氢氧化钠在220nm处也会有少量吸收。故氢氧化钠用量为12g最宜[8]。2.4盐酸对总氮测定的影响在正交试验过程中发现盐酸用量对测定结果影响不大，从物料守恒分析[9]可得，盐酸的`作用是提供氢离子中和剩