專利名稱：水體硝酸鹽測(cè)定中鎘-銅還原柱還原程度的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)定水體硝酸鹽的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
硝酸鹽是天然水體中氮化合物的最終氧化產(chǎn)物，是水生植物所必需的營養(yǎng)鹽。近
些年來，隨著水環(huán)境富營養(yǎng)化和赤潮問題的R益嚴(yán)重，硝酸鹽在水環(huán)境中的分布規(guī)律
及其生物地球化學(xué)行為逐漸起人們的關(guān)注。
硝酸鹽的測(cè)定方法很多，目前常用的是鎘一銅還原法和鋅-鎘還原法。 這兩種方法的基本原理都是將首先將硝酸鹽定量地還原為亞硝酸鹽，然后按重氮-
偶氮光度法測(cè)定亞硝酸鹽氮的總量，扣除水體中原有亞硝酸鹽氮，得硝酸鹽氮的含量。
因此在硝酸鹽的測(cè)定過程中將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的還原率的高低決定了結(jié)果的可靠性。
鋅-鎘還原法測(cè)定水體中的硝酸鹽簡便快速，但受水體中含鹽量影響較大，其在淡 水中的還原率僅為20%左右，因此方法的使用范圍有限，特別是在測(cè)定河.口水體中的硝 酸鹽時(shí)，由于鹽度變化劇烈，鋅-鎘還原法實(shí)際上無法應(yīng)用。
鎘一銅法測(cè)定水體中的硝酸鹽優(yōu)點(diǎn)在于還原率高，無需做鹽效應(yīng)校正，為目前國際 上公認(rèn)的測(cè)定水體中硝酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)方法。但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有時(shí)還原率較低， 一般認(rèn)為是 鎘一銅還原柱活性不夠，應(yīng)予重新活化。然而有時(shí)重新活化后發(fā)現(xiàn)還原率仍然不高。這 時(shí)認(rèn)為發(fā)生了亞硝酸鹽過度還原現(xiàn)象。
連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀被廣泛用于實(shí)驗(yàn)室的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)分析?？梢苑治龃?部分類型的液體樣品。例如目前在水體營養(yǎng)鹽測(cè)定中廣泛使用的德國布朗盧比公司的 AA3型連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀。
它是采用空氣片段連續(xù)流動(dòng)分析(CFA)技術(shù)進(jìn)行的自動(dòng)樣品分析。在一個(gè)連續(xù)流 動(dòng)的系統(tǒng)中完成樣品和試劑的混合。每個(gè)樣品被均勻的氣泡分割。整個(gè)反應(yīng)過程是在完 全封閉狀態(tài)下完成的，避免了人為操作誤差，同時(shí)大大減輕了分析人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保 證了分析精度。該儀器所配置的測(cè)定方法為國際上通用的方法也是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范認(rèn)可的 方法。
連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定水體硝酸鹽的原理與手工方法一致，因此判斷鎘一銅
還原柱的還原效率是否充分也是必須的。
手工測(cè)定方法中鎘一銅還原柱的還原效率可以通過以下方法測(cè)定 配制硝酸鹽和亞硝酸鹽溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線，硝酸鹽參照測(cè)定方法步驟測(cè)量其吸光值，
然后計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，記為bN0:r。亞硝酸鹽的測(cè)定除了不通過還原柱外，其余各
歩驟均按硝酸鹽的測(cè)定歩驟進(jìn)行，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，記為bN(V。按以下公式計(jì)算
硝酸鹽還原率R。
bN02-
但是與手工方法不同，連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定時(shí)給出的信號(hào)不是樣品的吸光 值，而是相對(duì)于給定濃度的百分?jǐn)?shù)，而且檢測(cè)過程中的基線及增益是儀器自動(dòng)調(diào)節(jié)的， 因此無法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，需要從其他方面檢驗(yàn)還原柱的還原效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速、簡便的測(cè)定方法，可定量地確定連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化 學(xué)分析儀測(cè)定水體硝酸鹽含量時(shí)中鎘一銅還原柱的還原程度。
本發(fā)明的方法包括以下步驟
首先使用多通道連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀的亞硝酸鹽分析模塊分析亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn) 系列；然后使用硝酸鹽分析模塊分析硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；再使用硝酸鹽分析模塊分析亞硝 酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列。以配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為橫坐標(biāo)(代表硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度的 真值)，硝酸鹽分析模塊測(cè)得的硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條直線。定 義其斜率為K"如果K,大于0.95，表明鎘—銅還原柱的還原率正常；如果Ki小于0.95， 表明鎘一銅還原柱的還原率不足或者有過度還原。然后以配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度 為橫坐標(biāo)，硝酸鹽分析模塊分析的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條直線。 定義其斜率為K2。如果K2約等于1 (0.95 — 1.05)，表明鎘一銅還原柱的還原率不足；如 果K2小于0.95，則表明鎘一銅還原柱發(fā)生了過度還原。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以快速簡便地判斷出鎘一銅還原柱的還原程度并據(jù)此找出其 中的原因。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
一、測(cè)定步驟
移取一定量硝酸鹽、亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)使用液于25ml比色管中，分別加入無氮重蒸水稀 釋至10ml，再加10ml氯化氨緩沖液，搖勻，配成濃度為0， 5.0， 10.0， 15.0， 20.0， 25.0mol/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列。還原柱按標(biāo)準(zhǔn)方法活化、清洗。
多通道連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀首先使用亞硝酸鹽分析模塊分析亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系 列；然后使用硝酸鹽分析模塊分析硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；最后使用硝酸鹽分析模塊分析亞硝 酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列。
硝酸鹽分析模塊與亞硝酸鹽分析模塊的唯一區(qū)別在硝酸鹽分析模塊有鎘一銅還原 柱而亞硝酸鹽分析模塊沒有。 二、判別方法的建立
首先以配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為橫坐標(biāo)(代表硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度的真值)， 硝酸鹽分析模塊測(cè)得的硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條直線。定義其斜率 為K"
如果K,大于0.95，表明鎘一銅還原柱的還原率正常； 如果K,小于0.95，表明鎘一銅還原柱的還原率不足或者有過度還原。 這是因?yàn)樵谶€原率不足或者有過度還原情況下，測(cè)得的硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度會(huì)比真 值低。
然后以配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為橫坐標(biāo)，硝酸鹽分析模塊分析的亞硝酸鹽標(biāo) 準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)作圖，得到一條直線。定義其斜率為K2。
如果K2約等于1 (0.95 — 1.05)，表明鎘一銅還原柱的還原率不足； 如果K2小于0.95，表明鎘一銅還原柱發(fā)生了過度還原。
這是因?yàn)樵谶€原率不足情況下，經(jīng)過鎘一銅還原柱后亞硝酸鹽不會(huì)被還原；而過度 還原時(shí)，經(jīng)過鎘一銅還原柱后亞硝酸鹽會(huì)被還原，使測(cè)定濃度變低。 表l是幾個(gè)實(shí)例的數(shù)據(jù)。
表l應(yīng)用實(shí)例
實(shí)例序號(hào)K！K2結(jié)論
10. 960.97還原率適宜
20.910.96還原率不足
30.880. 89過度還原
權(quán)利要求
1.一種水體硝酸鹽測(cè)定中鎘-銅還原柱還原程度的測(cè)定方法，包括以下步驟(1)首先使用多通道連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀的亞硝酸鹽分析模塊分析亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；(2)然后使用硝酸鹽分析模塊分析硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；(3)再使用硝酸鹽分析模塊分析亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；(4)以配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為橫坐標(biāo)，硝酸鹽分析模塊測(cè)得的硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)作圖計(jì)算其斜率為K1；(5)以配制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為橫坐標(biāo)，硝酸鹽分析模塊分析的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)作圖計(jì)算其斜率為K2；(6)根據(jù)上述所得的斜率K1和K2確定鎘-銅還原柱還原程度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其中所述的K,為0.95。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法，其中所述的K2為0.95。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定水體硝酸鹽中鎘-銅還原柱還原程度的測(cè)定方法。其基本技術(shù)路線是首先使用多通道連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)化學(xué)分析儀的亞硝酸鹽分析模塊分析亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；然后使用硝酸鹽分析模塊分析硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；再使用硝酸鹽分析模塊分析亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)系列；最后根據(jù)斜率組合來判斷鎘-銅還原柱還原程度。
文檔編號(hào)G06F17/00GK101105500SQ20061004532
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者姚慶禎, 李曉虹, 祝陳堅(jiān), 陳洪濤 申請(qǐng)人:中國海洋大學(xué);中國人民解放軍海軍潛艇學(xué)院