專利名稱：：一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于分析化學(xué)的總氮測定領(lǐng)域，特別涉及一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中含氮量的方法。
背景技術(shù)：
：總氮(TN)是水和廢水監(jiān)測的重要指標(biāo)之一。目前，我國總氮檢測一般按照國家環(huán)?？偩职l(fā)布的分析方法GB/T11894-89進(jìn)行，該方法重現(xiàn)性較好，所需試劑、儀器較簡單。其可分為兩個過程(l)氧化過程水樣中絕大部分的含氮化合物被堿性過硫酸鉀高溫氧化成N03—;(2)測定過程使用紫外分光光度法測定消解液中的N03—含量，并折算為總氮含在實(shí)際操作過程中，國標(biāo)方法往往存在空白值偏高的現(xiàn)象(空白值可達(dá)0.600甚至1.200，而國標(biāo)中的要求為0.03)，導(dǎo)致測定準(zhǔn)確度和精密度差，影響測定結(jié)果。造成這種結(jié)果的影響因素很多，主要有過硫酸鉀純度、試驗(yàn)用水、消解時間、操作流程、雙波長測定重現(xiàn)性、氫氧化鈉含量，過硫酸鉀分解不完全，過硫酸鉀和氫氧化鈉的相互作用等?？瞻灼叩暮诵氖?20nm下的吸光度測定問題，即過程(2)。研究表明未分解的過硫酸鉀、過量的NaOH在220nm下都具有一定的吸光度，而且兩種之間還存在交互作用，這樣會使測定的空白值偏高而導(dǎo)致誤差偏高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，該方法快速簡單，測定結(jié)果可靠，易于控制，省時省力，適于大量測定水中不同范圍的總氮。本發(fā)明的一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，包括(1)過濾處理水樣采集后，經(jīng)含有微孔濾膜的過濾裝置進(jìn)行過濾處理；(2)消解處理過濾后將水樣加入到消解專用試管，并加入與水樣l:2v/v的堿性過硫酸鉀溶液，搖勻，放入消解設(shè)備于120125t:消解3060min;(3)離子色譜分析將消解后的水樣冷卻至室溫，加入與水樣1:10v/v的l+9HCL，并用超純水稀釋至試管最大刻度，加蓋混勻，使用注射器送入離子色譜系統(tǒng)，借助電導(dǎo)檢測或紫外檢測，測定水樣中的冊3—，并根據(jù)校準(zhǔn)曲線，最后折算為總氮含量。所述步驟(1)中的微孔濾膜均勻分布有直徑為0.45iim或0.22iim的孔；所述步驟(2)中的消解專用試管的規(guī)格為10ml或25ml，試管開口處有螺紋，并配有螺紋蓋，并且有一定的耐熱性能；所述步驟(2)中的堿性過硫酸鉀溶液的配制包括，稱取15g氫氧化鈉和40g過硫酸鉀用水定容至1000ml;所述步驟(2)中的消解設(shè)備經(jīng)手動控制或微機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；所述步驟(3)中的注射器的規(guī)格為12ml。本發(fā)明首先采用過硫酸鉀消解法對含氮化合物進(jìn)行氧化消解，然后采用離子色譜法分離并測定N03—的含量。采用離子色譜法可以在很大程度上消除220nm下的干擾，因?yàn)殡x子色譜法使水樣中的各種離子同強(qiáng)電解質(zhì)的流動相一起流經(jīng)低容量離子交換劑填充的色譜柱，將各種離子依次分離，然后再流經(jīng)抑制柱，使充當(dāng)流動相的強(qiáng)電解質(zhì)變成低電導(dǎo)的溶液，而后送入電導(dǎo)池進(jìn)行測定。使用陰離子分離柱，各種陰離子在被分開后，依次進(jìn)行測定，不會存在干擾的問題。有益效果本發(fā)明的檢測方法，水樣經(jīng)消解后，使用陰離子分離柱將各種陰離子分開進(jìn)行測定，有效地解決了國標(biāo)GB11894-89中未分解的過硫酸鉀(K2S208)和過量NaOH在220nm下對吸光度造成的干擾問題，也不存在空白過大的問題。該配套系統(tǒng)所繪制的總氮校準(zhǔn)曲線在很大范圍內(nèi)呈現(xiàn)線性，精密度和準(zhǔn)確度都能滿足需求，測定結(jié)果可靠，易于控制，省時省力，適于大量測定水中不同范圍的總氮。圖1是本測定方法所用的配套設(shè)備連接圖；其中l(wèi)-消解設(shè)備、2-計(jì)算機(jī)、3-離子色譜系統(tǒng)、4-離子色譜進(jìn)樣口、5-過濾裝置、6-微孔濾膜、7-消解試管；圖2為消解設(shè)備的操作界面圖；圖3為離子色譜繪制的總氮校準(zhǔn)曲線。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例11.試劑制備(1)氧化過程用試劑堿性過硫酸鉀，1+9HC1制備方法參見國標(biāo)GB11894-89，藥品均為分析純。堿性過硫酸鉀溶液要求臨用時現(xiàn)配。配制堿性過硫酸鉀溶液時，應(yīng)先配制氫氧化鈉溶液，待其溫度降到室溫后，再加入過硫酸鉀溶解，這樣做的目的是防止氫氧化鈉放熱使溶液溫度過高，從而導(dǎo)致局部過硫酸鉀失效。(2)離子色譜測定過程用試劑由于陰離子色譜柱型號很多，而且選擇的分離條件也很多。所以，一般應(yīng)參考儀器的生產(chǎn)廠商提供的說明說或者技術(shù)文獻(xiàn)進(jìn)行配制。比如使用DIONEXICS-90離子色譜工作站，IonPacAS14陰離子分離柱，IonPacAG14保護(hù)柱，A匪SIII4-mm抑制柱，DS5電導(dǎo)檢測器。配制試劑的方法如下淋洗液(流動相)貯備液分別稱取37.096g碳酸鈉和8.401g碳酸氫鈉(均已在105t:烘干2h，干燥器中放冷)，溶解于水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋到標(biāo)線，搖勻，貯存于聚乙烯瓶中，在冰箱中保存。此溶液碳酸鈉濃度為0.35mol/L;碳酸氫鈉濃度為0.10mol/L。淋洗液使用液取10ml淋洗貯備液置于1000容量瓶中，用水稀釋到標(biāo)線，搖勻。此溶液碳酸鈉濃度為0.0035mol/L;碳酸氫鈉濃度為0.0010mol/L。再生液c(l/2H2S04)=0.05mol/L:吸取1.39ml濃硫酸溶液于1000ml容量瓶中(瓶中裝有少量水)，用水稀釋到標(biāo)線，搖勻。2.繪制校準(zhǔn)曲線總氮標(biāo)準(zhǔn)貯備液(以N03-折算)精確稱取6.0707g硝酸鈉(105t:烘干2h)溶于水，加入lO.OOml淋洗貯備液，用水稀釋到標(biāo)線。貯存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏(4°C)。此溶液TN濃度為1000.Omg/L。總氮標(biāo)準(zhǔn)使用液分別從上述標(biāo)準(zhǔn)貯備液中吸取0.00ml，0.50ml，1.00ml，2.00ml，4.00ml，5.OOml，10.00ml，20.00ml于100ml容量瓶中，加入1.00ml淋洗貯備液，用水稀釋到標(biāo)線。則總氮標(biāo)準(zhǔn)使用液的梯度為0.00mg/L，5.00mg/L，10.Omg/L，20.Omg/L，40.0mg/L，50.Omg/L，100mg/L，200mg/L。也可根據(jù)待測水樣的實(shí)際情況，選擇配制其它的梯度，測定峰面積或峰高。本研究中以峰面積為縱坐標(biāo)，以總氮濃度為橫坐標(biāo)(mg/L)，用最小二乘法計(jì)算校準(zhǔn)曲線的回歸方程。標(biāo)準(zhǔn)曲線經(jīng)測定，標(biāo)準(zhǔn)系列出峰時間穩(wěn)定，曲線平滑，TN(N03—)平均保留時間為5.497min，相對標(biāo)準(zhǔn)差RSD=1.18%。具體結(jié)果見表1。表1標(biāo)準(zhǔn)系列出峰結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>校正曲線方程為Y=0.1545X-0.6580其中，Y為鋒面積(Area,單位yS*min)，X為TN濃度(mg/L)，相關(guān)系數(shù)R=0.9993。ICS-90自動繪制的校準(zhǔn)曲線如圖2所示。3.水樣分析步驟(1)過濾處理水樣采集后，經(jīng)0.45m微孔濾膜過濾，保存于清潔的玻璃瓶中或放入冰箱中保存，但不得超過24h;(2)用無分度吸管取10.00ml待測水樣置于25ml消解專用試管中，加入5ml堿性過硫酸鉀溶液，搖勻后進(jìn)行消解，溫度120124t:，保持此溫度加熱30min;(3)關(guān)閉消解裝置，取出消解試管，并冷卻至室溫，加鹽酸(l+9)lml，用超純水稀釋至25ml刻度線，加蓋混勻；(4)使用離子色譜進(jìn)行測定(實(shí)際測定的是N(V的電導(dǎo)率)，儀器自動計(jì)算得出對應(yīng)的總氮濃度，原水樣(10ml)總氮濃度C,，以下式計(jì)算CN=25m/10(單位mg/L)式中m——水樣測出的總氮濃度，mg/L;25——試管體積；10——原水樣的體積。說明進(jìn)樣時使用一次性注射器，注意不要進(jìn)氣泡，否則會極大地影響分離效果和測定結(jié)果。不同型號的離子色譜儀應(yīng)選擇合適的色譜條件。當(dāng)更換淋洗液、再生液時，或者分析20個樣品后，都應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行校準(zhǔn)。最后還應(yīng)注意器皿的清潔，防止引入污染，干擾測定。如圖1所示，一種基于離子色譜方法的總氮測定配套設(shè)備，包括消解設(shè)備1、計(jì)算機(jī)2、離子色譜系統(tǒng)3、過濾裝置5、微孔濾膜6及消解試管7，所述的計(jì)算機(jī)2—端連接消解設(shè)備1，另一端連接離子色譜系統(tǒng)3，所述的過濾裝置5裝有微孔濾膜6，所述的消解設(shè)備1上均勻分布有試管槽，并與消解試管7配合，所述的離子色譜系統(tǒng)3包括檢測器。檢測器陰離子檢測器，面底部有離子色譜進(jìn)樣口4。消解設(shè)備和色譜柱要求分開一段距離，或者分列微機(jī)兩側(cè)，為的是保證色譜柱柱溫少受消解設(shè)備的干擾。消解設(shè)備1的控制面板各按鈕Time:選擇輸入消解的時間；Temp.:選擇輸入消解的溫度；Default:默認(rèn)溫度125°C，時間30min;Start:開始消解，時間開始倒數(shù)；09:數(shù)字輸入；一選擇數(shù)字位，依次可選百位，十位，個位；OK:數(shù)字輸入確認(rèn)。權(quán)利要求一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，包括(1)過濾處理水樣采集后，經(jīng)含有微孔濾膜的過濾裝置進(jìn)行過濾處理；(2)消解處理過濾后將水樣加入到消解專用試管，并加入與水樣1∶2v/v堿性過硫酸鉀溶液，搖勻，放入消解設(shè)備于120～125℃消解30～60min；(3)離子色譜分析將消解后的水樣冷卻至室溫，加入與水樣1∶10v/v的1+9HCL，并用超純水稀釋至消解試管最大刻度加蓋混勻，使用注射器送入離子色譜系統(tǒng)，借助電導(dǎo)檢測或紫外檢測，測定水樣中的NO3-，并根據(jù)校準(zhǔn)曲線，最后折算為總氮含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，其特征在于所述步驟(1)中的微孔濾膜均勻分布有直徑為0.45iim或0.22iim的孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，其特征在于所述步驟(2)中的消解專用試管的規(guī)格為10ml或25ml試管開口處有螺紋，并配有螺紋圭4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，其特征在于所述步驟(2)中的堿性過硫酸鉀溶液的配制包括，稱取15g氫氧化鈉和40g過硫酸鉀用超純水定容至1000ml。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，其特征在于所述步驟(2)中的的消解設(shè)備經(jīng)手動控制或微機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，其特征在于所述步驟(3)中的注射器的規(guī)格為12ml。全文摘要本發(fā)明涉及一種采用離子色譜配套設(shè)備測定水中總氮的方法，包括水樣采集后，經(jīng)含有微孔濾膜的過濾裝置進(jìn)行過濾處理；加入到消解專用試管，并加入堿性過硫酸鉀溶液，于120～125℃消解30～60min；將消解后的水樣冷卻至室溫，加入1+9HCL，并用水稀釋后，用注射器送入離子色譜系統(tǒng)，借助電導(dǎo)檢測或紫外檢測，確定水樣中NO3-的含量，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線最后折算為總氮含量。本發(fā)明的檢測方法快速簡單，測定結(jié)果可靠，易于控制，省時省力，適于大量測定水中不同范圍的總氮。文檔編號G01N30/00GK101718765SQ200910201479公開日2010年6月2日申請日期2009年12月18日優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日發(fā)明者盧守波,宋新山,張濤,念宇,韓耀宗,黃亮亮申請人:東華大學(xué)