環(huán)境樣品監(jiān)測(cè)中總氮小于氨氮問題探討
理論上的總氮包括氨氮，然而在實(shí)際水樣監(jiān)測(cè)中，常出現(xiàn)氨氮測(cè)定值大于總氮的現(xiàn)象，特別是高濃度氨氮廢水，總氮測(cè)定值會(huì)比氨氮低很多。通過認(rèn)真分析和大量實(shí)驗(yàn)，筆者認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是總氮測(cè)定消解過程中，在堿性介質(zhì)條件下，氨氮會(huì)以氨氣形式逸散在消解管的氣相中，這樣測(cè)出的總氮只是硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮和部分氨氮之和，必然出現(xiàn)氨氮高于總氮。
1 實(shí) 驗(yàn)
1.1 氨氮消解時(shí)的損失
對(duì)不同濃度的氨氮樣品，按堿性過硫酸鉀-紫外分光光度法進(jìn)行消解，并測(cè)定其總氮，結(jié)果見表1。顯示，總氮結(jié)果低于氨氮結(jié)果，氨氮濃度越高，總氮和氨氮的結(jié)果相差越多。測(cè)定高濃度氨氮環(huán)境樣品的總氮，減少消解過程中氨的揮發(fā)損失，提高氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮的比例是關(guān)鍵。
1.2 消解反應(yīng)介質(zhì)條件
實(shí)驗(yàn)用磷酸過硫酸鉀代替堿性過硫酸鉀進(jìn)行酸性消解，不加酸或堿直接用過硫酸鉀進(jìn)行消解，消解后的樣品不加鹽酸直接在220、275 nm處比色,結(jié)果見表2。
表1 不同濃度氨氮樣品的總氮測(cè)定值
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表2 酸性介質(zhì)和中性介質(zhì)下消解總氮測(cè)定值
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從表2可看出，在中性或酸性介質(zhì)下，回收率很低，說明抑制了過硫酸鉀分解反應(yīng)和氧化反應(yīng)的進(jìn)行。因此，無法用這種改變堿性介質(zhì)的方法來減少消解過程中氨的揮發(fā)損失。
1.3 消解管的選擇
一般消解過程采用的是玻璃比色管，使用玻璃塞和紗布包扎，對(duì)消解管和消解過程進(jìn)行改變。消解管采用螺旋式橡皮密閉塞的專用消解管。對(duì)《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（GB 11894－89）方法中的在120~140 ℃下用高壓鍋消解水樣30 min冷卻至室溫后測(cè)定，修改為在120~140 ℃下用高壓鍋消解水樣50 min后馬上放氣[1]，趁熱將消解管多次搖勻，使氣相的氨氣被熱的K2S2O8氧化為NO3-。對(duì)氨氮50.0 μg加標(biāo)樣用上述不同方法進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見表3。
表3 不同方法測(cè)定加標(biāo)樣結(jié)果
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1.4 套管消解
根據(jù)文獻(xiàn)[2]，套管消解在解決高氨氮環(huán)境樣品總氮測(cè)定問題效果比較，為了證實(shí)這種方法的可行性，采用套管消解進(jìn)行加標(biāo)樣品測(cè)試實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表4。從表4可見，套管消解不僅操作復(fù)雜，而且效果一般，在對(duì)高氨氮環(huán)境樣品的總氨測(cè)定中并不適宜采用。
表4 套管消解總氮測(cè)定值
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（1） 在環(huán)境樣品監(jiān)測(cè)中，當(dāng)出現(xiàn)總氮結(jié)果低于氨氮情況，這是因?yàn)樵趬A性介質(zhì)條件下，氨氮會(huì)以氨氣形式逸散在消解管的氣相中，這樣測(cè)出的總氮只是硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮和部分氨氮，當(dāng)水樣含氨氮較高時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)總氮測(cè)定值低于氨氮。
（2） 無法用這種改變堿性介質(zhì)的方法來減少消解過程中氨氣的揮發(fā)損失。
（3） 使用專用的密封消解管加上快速放氣趁熱將消解管多次搖勻是最有效的方法，其回收率可以達(dá)到99%以上。套管消解不僅操作復(fù)雜，而且效果一般，在對(duì)高氨氮環(huán)境樣品的總氨測(cè)定中并不適宜采用。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳志旭，陳林茜.水中總氮測(cè)定有關(guān)問題的探討[J].化學(xué)分析計(jì)量，2006，15（1）：58-59.
[2] 呂小潔，任國(guó)茹.關(guān)于水體總氮分析方法改良的兩種辦法[J].雜糧作物，2005，25（3）：209-210.
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