碱性过硫酸钾消解--紫外分光光度法测定总氮相关问题的研究及方法
主要参考文献：HJ636-2012
GB11894-89
2018年11月21日
碱性过硫酸钾消解--紫外分光光度法测定总氮的影响因素
摘要:采用《水质总氮的测定过硫酸钾氧化紫外分光光度法》(HJ636—2012)进行水中总氮测定,方法简单、灵敏度高,但在测定过程中,试验用水、药品品质、药
品配制温度控制、试剂的存放时间、实验器皿及试验器皿的洗涤等环节都会造成实
验数据异常。
为此,对过硫酸钾的品质选择、过硫酸钾配制中温度的控制、配制好过
硫酸钾的存放时间等进行了实验研究。
关键词：总氮；比色管；过硫酸钾；氢氧化钠；消解时间；冷却时间；洗涤
1.实验准备
1.1仪器与试剂
仪器：UV1900型紫外可见分光光度计（双光束），10mm石英比色皿，DY04-13-44立式压力蒸汽灭菌器筒
试剂：硝酸钾标准使用液（1000ug/ml），过硫酸钾（进口），氢氧化钠（GR）
1.2实验原理及方法
见参考文献HJ636-2012
2.实验结果与分析
2.1实验用水对测定结果的影响
在HJ636—2012中,对实验用水明确要求为“无氨水”。
实验初期,采用本实验室纯水机制造的去离子水,空白吸光度值明显超出HJ636—2012的质控要求。
后用娃哈哈纯净水替代,空白吸光度值可以达标。
2.2过硫酸钾对测定结果的影响
过硫酸钾的品质是碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮的核心，其品质的好坏
直接影响空白吸光度及数据是否达标，国内试剂一般不能满足实验要求，建议使用进
口药剂。
2.3过硫酸钾配制温度控制及存放时间对结果的影响
HJ636—2012中碱性过硫酸钾溶液配制方法:40.0g过硫酸钾溶于600mL水中,
另取15.0g氢氧化钠溶于300mL水中。
待氢氧化钠溶液温度冷却至室温后,混合两种
溶液定容至1000mL。
过硫酸钾常温下不易完全溶解,为促进其溶解往往需要加热。
有
文献显示,过硫酸钾在60℃甚至在50℃时就会分解，加热温度最好控制在50℃以内,
既利于促进过硫酸钾溶解,又可减少高温对过硫酸钾氧化能力的损失。
HJ636—2012中规定，碱性过硫酸钾配制好之后，装在聚四氟乙烯试剂瓶中，在
冷处可存放一周时间。
冬季天气比较冷，配制的碱性过硫酸钾容易结晶，从相关资料
显示，将碱性过硫酸钾放置在20℃的恒温箱内一周，和新配置的碱性过硫酸钾作实验
比较，结果值没有显著的差异，所以建议将碱性过硫酸钾存放在恒温箱内，或者其他
恒温条件下（温度不可高于50℃）。
表1过硫酸钾溶液放置时间对总氮测定的影响mg/L
样品编号标样值现配2days3days1week 110.010.210.310.110.2
225.024.025.024.924.8
3.1玻璃器皿洗涤对测定结果的影响
HJ636—2012的质控要求当空白试验的校正吸光度要小于0.030,通常我们使用
洗洁精清洗玻璃器皿。
但相关文献显示,在总氮测定中,常规的玻璃器皿洗涤标准无法满
足实验要求，通常用于总氮测定的器皿在常规洗净的前提下,还需在(1+9)盐酸溶液中
浸泡24h，再用无氨水（娃哈哈纯净水）涮净后才可使用。
表2中在去污粉清洗后再用(1+9)盐酸浸泡24h后,空白吸光度完全符合HJ636—2012的质控要求。
建议每次测定后,所有的玻璃器皿在清洗干净后,浸泡到(1+9)盐酸溶液中24h，测定用的比色皿只需要在测定前用（1+9）盐酸浸泡就行，但时间不能太长，一般浸泡15min即可，浸泡时间太长可能会导致比色皿开胶。
表2玻璃器皿洗涤对测定结果的影响
项目123
去污粉清洗0.0450.0580.053去污粉清洗后(1+9)盐酸浸泡24h0.0220.0210.017
4消解时间及冷却时间
4.1消解时间对测定结果的影响
大量的实验表明，“HJ636-2012”中规定的“从120℃开始计时，保持温度在120～124℃之间30min”太短，这样一些复杂的含N化合物不能完全转化为硝酸盐，会出现结果偏低的现象（这也是在水样的测定中，总氮含量经常会低于其他N之和的原因之一；另一个原因是在消解时，氨氮在转化为硝酸盐的过程中产生的中间产物氨气逸出，会损失一部分氮）。
因此建议适当延长消解的时间，至少要在40min以上，50min更好。
4.2消解结束后冷却时间对测定结果的影响
参考相关文献，并结合多次实验证明，高压锅消解后的冷却方式及冷却时间也都会对实验结果产生影响。
所以当消解结束后高压锅不应马上打开，而应待其压力减低到安全压力后取出，然后在室温下冷却2h（期间按住管塞将比色管中的液体颠倒混匀2～3次），此时的空白值最低，且样品也具有良好的稳定性。
表3消解时间对测定结果的影响
5结束语
本文总结了几点在总氮测定时应该注意的事项。
从实验数据来看，延长消解时间对测试结果的影响很大，但是由于总氮的特殊性，其它对测试结果有影响的因素也需要注意到。
总体讲，需要做好实验用水（娃哈哈纯净水或其它符合实验要求的纯水）和试剂（进口过硫酸钾）选择，在实验前认真清洗容器（1+9盐酸浸泡24h），正确配置（温度不高于50℃）、存放试剂，延长消解消解和冷却时间。
这样总氮的空白就会很好的掌握在质控要求的范围内。
注：1.本文是笔者在做碱性过硫酸钾测定水中总氮实验时总结的相关经验，仅限于实验交流。
2.本文实验所用到的所有仪器设备、试剂、环境条件全部由青海德诺环境检测有限公司内部提供。
3.本文参考资料全部是现行有效的国家标准和相关论文。