第２３卷第１期環境科技
２０１０年２月
ｆｅｂ．２０１０
紫外分光光度法測定總氮空白值過高原因分析
潘本鋒，魯雪生，李莉娜，丁聰雋，王曉燕
（三門峽市環境監測站，河南三門峽
４７２０００）
摘要：鹼性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定總氮過程中，常常發生空白值過高而影響測定的情況．可能造成空白
值過高的原因很多，主要包括純水質量、試劑純度、實驗條件等幾個方面．通過對可能造成總氮測定空白值過高的各項原因進行逐一系統分析和試驗，發現造成空白值過高的原因主要為試劑過硫酸鉀純度不夠，含有的總氮雜質過高所致，採用二次重結晶的方法時過硫酸鉀試劑提純後使用，同時嚴格地按照標準方法要求控制實驗條件。即可大大降低總氮
測定的空白值。
關鍵詞：過硫酸鉀；總氯；空白值；紫外光
中圖分類號：ｘ８文獻標識碼：ｂ文章編號卜０ｏ６４—０３
０引言檢出限時必須控制空白實驗的吸光度不超過０．０３０ｉｌ１．
水體中各種有機氮和無機氮化合物含量過高時．以保證測定結果的準確可靠。但在實踐中，由於試劑純會造成各種浮游植物大量繁殖．使水體呈現富營養化度、純水質量、實驗條件等原因往往造成空白試驗吸光
度偏高，甚至吸光度大於２，嚴重影響測定結果的準確狀態，繼而大量消耗水中溶解氧（ｄｏ）．導致水質惡化．
因此總氮（ｔｎ）是評價水質的乙個重要指標。總氮的測
可靠，甚至無法測定。
定方法通常採用過硫酸鉀氧化．使有機氮和無機氮化１儀器和試劑
合物轉變為硝酸鹽，再以紫外法、偶氮比色法、離子色
譜法、氣相分子吸收法進行測定。其中紫外分光光度法７５２型紫外光柵分光光度計：由於所需儀器裝置普及、操作步驟簡單、所需試劑較少去離子水：
等特點．從而在環境監測實踐中被廣泛採用．被列為國過硫酸鉀（ｋ２ｓｚｏ８）溶液所
家標準分析方法水質總氮的測定鹼用試劑為分析純，由天津市某試劑廠生產）；性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》，下稱：標準方法）。
氫氧化鈉（ｎａｏｈ）溶液所但對空白試驗的吸光度要求較高，即：當測定值在接近
用試劑為分析純．由洛陽市某試劑廠生產）：
鹼性ｋ２ｓ２ｏ８溶液，其中收稿日期
修回日期
（試劑**同上）：
作者簡介：潘本鋒（１９７８一），男，河南孟津人，碩士，工程師，從事環境
鹽酸溶液所用試劑為檢測工作．
優級純，由洛陽市某試劑廠生產）。
第２３卷第１期潘本鋒等紫外分光光度法測定總氮空白值過高原因分析６５
２試驗２．１空白試驗
表４ ｎａｏｈ試劑空白值測定結果
取１０ ｍｌ去離子水於２５ ｍｌ比色管中．加人５ｍｌ鹼性ｋｓ０ 溶液，蓋塞，於醫用手提蒸汽滅菌器中消解３ｏ ｍｉｎ．溫度控制在冷卻後取出，加人１ｍｌ ｈｃｉ溶液，定容至２５ ｍｌ，然後在紫外分光光度計上．以水為參比．用１０ ｍｍ石英比色皿分別在處測定其吸光度。同時做一對平由實驗結果可見．ｎａｏｈ經消解後在的２２０ ｎｍ處的吸光度大於０．２．對空白的吸光度有較大貢獻，
但標準分析方法中水樣經消解後．還要用ｈｃ１中和，
因此尚需進一步驗證．ｎａｏｈ經ｈｃ１中和後對於空
白值的影響模擬標準方法中的條件，將ｎａｏｈ溶液行樣空白試驗結果見表１。
表１ｔｎ測定全程式空白試驗結果
由實驗結果可見．空白試驗的吸光度大於２，如果同時進行樣品測定，顯然無法正常進行。
２．２去離子水對空白值的影響
取１０ ｍｌ去離子水於２５ ｍｌ比色管中．蓋塞．於醫用手提蒸汽滅菌器中消解３０ ｍｉｎ。溫度控制在１２０ １２４℃．冷卻後取出．定容至２５ ｍｌ，然後在紫外分光光度計上．以水為參比，用１０ ｍｍ石英比色
皿分別在處測定其吸光度。同時做一對平行樣試驗結果見表２
表２去離子水空白值測定結果
由實驗結果可見．去離子水對於空白試驗的吸光度無明顯影響
２＿３ ｈｃｌ溶液對空白值的影響
由於標準方法中．ｈｃ１未經過消解過程，因此
試驗時於２５ ｍｌ比色管中．加入１ｍｌ ｈｃ１溶液．定容至２５ ｍｌ．然後在紫外分光光度計上，以水為參
比．用１０ｍｍ石英比色皿分別在處測定其吸光度。同時做一對平行樣。試驗結果見表３。
表３ ｈｃｉ溶液空白值測定結果
由實驗結果可見，ｈｃ１溶液對於空白試驗的吸光度無明顯影響
２．４ ｎａｏｈ試劑對於空白值的影響
於２５ ｍｌ比色管中．加入５ ｍｌ ｎａｏｈ溶液．蓋
塞．於醫用手提蒸汽滅菌器中消解３０ ｍｉｎ，溫度控制在１２０～１２４℃，冷卻後取出，定容至２５ ｍｌ，然後在
紫外分光光度計上．以水為參比．用１０ ｍｍ石英比色皿分別在處測定其吸光度。同時做一
對平行樣空白實驗結果見表４
消解後再加入１ｍｌ ｈｃ１。然後進行吸光度測定試驗．實驗結果見表５。
表溶液經１ｍｌｈｃｌ部分中和後
空白值測定結果
由實驗結果可見．ｎａｏｈ經消解．再經ｌｍｌ ｈｃｉ
中和後．空白值有所降低，但是仍然高於０．０３０。原因
應為：當加入５ ｍｌ ｎａｏｈ溶液（質量濃度為１５ ｇ／ｌ，物質的濃度為後．比色管內的ｎａｏｈ為而後加入ｌｍｌ ｈｃ１溶液（物質的濃度為中和時．加入的ｈｃ１只有很明顯ｎａｏｈ在反應中過量．並未被全部中和．致使剩
餘的ｎａｏｈ仍產生較高的吸光度。因此，還需要驗證ｎａｏｈ被全部中和後對於空白值的影響。
由於在標準方法中加入的是５ ｍｌ ｎａ０ｈ和
ｋｓ０。混合溶液，其中ｋ２ｓ ｏ 的質量濃度為４０ ｇ／ｌ，
物質的濃度為在６０以上的水溶液中ｋｓ０ 將發生分解反應［２１，生成ｈ＋，經計算在理論上
可以產生這部分ｈ＋也中和了部分的ｎａｏｈ。當消解後再加入１ｍｌ ｈｃｊ中和時．ｎａｏｈ將被全部中和．因此在ｎａｏｈ中和試驗時，多加入１．２５
ｍｌ ｈｃ１ｆ其提供的ｈ＋約為和標準方法
中ｋｓｏ 分解產生的ｈ＋量相當），將ｎａｏｈ全部中和後．進行吸光度測定試驗。實驗結果見表６。
表溶液經完全中和後
空白值測定結果
由實驗結果可見．ｎａｏｈ經消解．再經２．２５ ｍｌ
ｈｃ１中和後．空白值降低至０．０３０以下。可見嚴格按照標準方法中的步驟進行空白實驗．ｎａｏｈ經完全中和後並不會對空白值造成較大貢獻
２．５ ｋｓ ｏ。試劑對於空白值的影響
於２５ ｍｌ比色管中，加人５ ｍｌ ｋｓ０ 溶液，蓋
塞．於醫用手提蒸汽滅菌器中消解３０ ｍｉｎ。溫度控制
環境科在１２０～１２４℃，冷卻後取 ，定容至２５ ｍｌ，然後在色ｍ分別在處測定其吸光度。同時做一
對平行樣。空白實驗結果見表７。
表７ ｋ２ｓ２ｏ８試劑空白值的測定結果
技２０１０年２月
須經過二次重結晶提純後方可使用。
紫外分光光度計上．以水為參比．用焉ｍｍ石英比２．８ 二次重結晶ｋ２ｓ２０８進行ｔｎ測定空白試驗
用二次重結晶ｋ＇ｓｏ８配製鹼性ｋ２ｓ０ 溶液，按照２．１章節中的方法進行空白實驗，試驗結果見表９。
表９二次重結晶ｋ２ｓｏ。進行ｔｎ測定空白實驗
由實驗結果可見，ｋ，ｓ０ 經消解後在２２０ｎｍ處由實驗結果可見，用二次重結晶ｋｓ ０ 進行空
的吸光度大於２，對空白吸光度有較大貢獻，ｋｓ ０
在高溫下分解產物為硫酸鉀（ｋｓｏ ），有研究證明ｋ，ｓｏ 對於吸光度的貢獻很小 ，雖然比色前還要加入ｈｃ１，但是ｈｃｌ並不和ｋｓ ０ ｋｓｏ 發生反應。因
此綜合分析認為：造成空白值過高的原因應為ｋ，ｓｏ
試劑中含有的在２２０ ｎ１ｔｉ處有較強吸收的雜質所致
２．６一次重結晶ｋ，ｓ，ｏ 對於空白值的影響
用水浴加熱的方法，在５０ｃｃ下，配製的ｋ ｓ ０ 的
飽和溶液，冷卻至４℃，得到ｋｓ ｏ 的結晶體，於５０℃條件下乾燥後，配製質量濃度為４０的ｋｓ０ 溶液，按照２－５章節的方法進行試驗，試驗結果見表８。
表８一次重結晶ｋ￣ｓ２０。試劑空白值的測定結果
由實驗結果可見，ｋｓ，０ 一次重結晶後，對於空
白值的影響大大降低但空白吸光度仍然高於０．０３０
２．７二次重結晶ｋｓ ｏ 對於空白值的影響
將２．６章節中配製得的ｋｓ，ｏ 一次重結晶，用水浴加熱的方法，在５０℃下，制的ｋ ｓ ０ 飽和溶液，冷卻至４℃，得到ｋｓｏ 的二次重結晶體，於５０ ｃｉｃ條件下乾燥後，配製質量濃度為４０ ｇ／ｌ的ｋｓ０ 溶液，按
照２．５章節中的方法進行試驗．試驗結果見表９
表９二次重結晶ｋ２ｓ２ｏ。試劑空白值的測定結果
由實驗結果可見。ｋｓｏ 二次重結晶後，對於空白值的影響大大降低
目前ｋｓ，０ 試劑的產品質量標準為ｇｂ／ｔ ６４１
—９４《化學試劑過二硫酸鉀（過硫酸鉀）》，按照標準要求，分析純ｋ ｓ０ 試劑中的ｋｓ ０ 質量分數應大
於９９．５％．其雜質中ｔｎ質量分數應小於０．００５％ｈ而實際上部分生產廠家其產品中的ｔｎ可能會遠遠超過０．００５％．再加上試劑啟封後也有可能受到實驗室內其他含氮物質的汙染，因此對於ｋｓｏ 試劑必
白實驗．空白吸光度小於０．０３０．可以滿足標準分析方法的要求。
２．９試驗條件對於空白值的影響分析
標準方法中要求的實驗條件為．將樣品加入比色
管內，比色管置於醫用手提蒸汽滅菌器中，加熱，使壓
力表指標到此時溫度達１２０ １２４℃，保持此溫度０．５ ｈ。其目的在於：一方面將各種含氮化合物全部轉化為硝酸鹽（ｎｏ一），一方面將ｋｓ ０。
全部分解。有研究ｌ３ｉ證明ｋ，ｓ，０ 在２２０ ｎｍ處，有明顯吸收，如果消解後ｋｓ ｏ 未完全分解，也可造成空白吸光度偏高同時該研究還證明按照標準方法進行消解，即可保證ｋ２ｓｏ 完全分解。因此操作過程中如果嚴格按照標準方法要求進行試驗．不會因ｋｓ ｏ 殘留而造成空白吸光度偏高
３結論實驗表明．鹼性ｋ，ｓ０ 消解紫外分光光度法測
定ｔｎ時，造成空白吸光度過高的原因主要為ｋ，ｓ，０試劑純度不夠．其中含有較高的含氮雜質所致．採用二次重結晶的方法，對ｋｓｏ 試劑進行提純，去除其
中的含氮雜質後．即可以使空白吸光度降至０．０３０以下．滿足標準分析方法的要求．同時消解過程中必須嚴格按照標準分析方法要求控制實驗條件．使過ｋｓ０ 完全分解，以免ｋｓｏ 殘留造成空白吸光度
偏高．影響測定結果
［參考文獻］
ｆｌ１國家環境保護局水質總氯的測定鹼性過硫酸鉀消解紫外分光光度法『ｓ１．北京：中國標準出版社，１９８９．『２１魏復盛．水和廢水監測分析方法ｆｍ１．４版．北京：中國環境科學出版社
ｆ３】譚愛平，鍾陵，黃濱．測定總氮的影響因素**ｌｊｊ．中
國環境監測
ｆ４１中華人民共和國化學工業部．ｇｂ廠ｉ』６４ｌ＿９４化學試劑過二
硫酸鉀（過硫酸鉀）『ｓ１．北京：中國標準出版社，１９９４．
ｆ責任編輯
胡燕榮）
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