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HJ
中华人民共和国环境保护行业标准
HJ/T 196─ 2005
水质 凯氏氮的测定
气相分子吸收光谱法
Water quality—Determination of Kjeldahl—Nitrogen
By Gas—phase molecular absorption spectrometry
(发布稿)
2005-11-09 发布 2006-01-01 实施
国家环境保护总局 发 布
I
HJ/ T 196— 2005
目 次
前言 …………………………………………………………………………………………………Ⅱ
1 范围 …………………………………………………………………………………………… 1
2 引用标准 ……………………………………………………………………………………… 1
3 术语与定义 …………………………………………………………………………………… 1
4 原理 …………………………………………………………………………………………… 1
5 试剂 …………………………………………………………………………………………… 1
6 仪器、装置及工作条件 ……………………………………………………………………… 2
7 水样的采集与保存 …………………………………………………………………………… 2
8 水样的预处理 ………………………………………………………………………………… 2
9 步骤 …………………………………………………………………………………………… 3
10 结果的计算 …………………………………………………………………………………… 3
11 精密度和准确度 ……………………………………………………………………………… 3
II
HJ/ T 196— 2005
前 言
本标准规定了凯氏氮的气相分子吸收测定方法。
本标准为首次制订。
本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。
本标准由上海宝钢工业检测公司宝钢环境监测站起草。
本标准国家环保总局 2005 年 11 月 9 日批准。
本标准自 2006 年 1 月 1 日起实施。
本标准由国家环境保护总局解释。
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HJ/ T 196— 2005
水质 凯氏氮的测定 气相分子吸收光谱法
1 范围
本标准适用于地表水、 水库、 湖泊、 江河水中凯氏氮的测定, 检出限 0.020mg/L, 测定下限 0.100mg/L,
测定上限 200mg/L。
2 引用标准
下列文件中的条文通过本标准的引用而成为本标准的条文,与本标准同效。
GB 11891─ 89 水质 凯氏氮的测定 蒸馏光度法
当上述标准被修订时,应使用其最新版本。
3 术语与定义
下列定义适用于本标准。
3.1 气相分子吸收光谱法
在规定的分析条件下,将待测成分转变成气态分子载入测量系统,测定其对特征光谱吸收的方法。
4 原理
将水样中游离氨、 铵盐和有机物中的胺转变成铵盐, 用次溴酸盐氧化剂, 将铵盐氧化成亚硝酸盐后,
以亚硝酸盐氮的形式采用气相分子吸收光谱法测定水样中凯氏氮。
5 试剂
本标准使用符合国家标准的分析纯化学试剂;实验用水为无氨水或电导率≤ 0.7μ S/cm 的去离子水。
5.1 无氨水的制备:将去离子水用硫酸调至 pH<2 后 ,进行蒸馏,弃去最初 100ml 馏出液,收集后面的馏
出液,密封保存在聚乙烯容器中。
5.2 盐酸: C(HCl)=6mol/L。
5.3 盐酸: C(HCl)=4.5mol/L。
5.4 无水乙醇。
5.5 无水高氯酸镁( Mg(ClO4)2) : 8~ 10 目颗粒。
5.6 硫酸 (H2SO4): ρ1.84。
5.7 硫酸钾 (K2SO4):固体。
5.8 硫酸铜溶液, 5%:称取 5g 硫酸铜( CuSO4)溶解于水,稀释至 100ml。
5.9 氢氧化钠溶液, 40%:称取 200g 氢氧化钠 (NaOH)于含有 600ml 水的 1000ml 烧杯中,盖上表面皿,
加热煮沸,蒸发至 500ml,冷却后于聚乙烯瓶中密闭保存。
5.10 溴百里酚蓝指示剂:称取 0.1g 溴百里酚蓝( C27H28O5Br2S)于小烧杯中,加入 2ml 无水乙醇( 5.3) ,
搅拌成湿盐状,加水至 100ml 摇匀。
5.11 溴酸盐混合液:称取 1.25g 溴酸钾( KBrO3)及 10g 溴化钾( KBr) ,溶解于 500ml 水中,此溶液为
贮备液,常年稳定。
5. 12 次溴酸盐氧化剂:吸取 1.0ml 溴酸盐混合液( 5.11)于棕色磨口试剂瓶中,加入 50ml 水及 3.0ml
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盐酸( 5.2) ,立即密塞,充分摇匀,于暗处放置 5min,加入 50ml 氢氧化钠( 5.9) ,充分摇匀, 待小
气泡逸尽再使用。该试剂临用时配制,配制时 ,所用试剂、水和室内温度应不低于 18℃。
5.13 亚硝酸盐氮标准贮备液( 0.500mg/ml) :称取预先在 105℃~ 110℃干燥 4h 的光谱纯亚硝酸钠
( NaNO2) 2.463g 溶解于水,转入 1000ml 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。
5.14 亚硝酸盐氮标准使用液 (20.00μ g/ml):吸取亚硝酸盐氮标准贮备液( 5.13) ,用水逐级稀释而成。
6 仪器、装置及工作条件
6.1 仪器及装置
6.1.1 气相分子吸收光谱仪。
6.1.2 锌( Zn)空心阴极灯。
6.1.3 微量可调移液器: 50~ 250μ l。
6.1.4 可调定量加液器: 300ml 无色玻璃瓶,加液量 0~ 5ml。
6.1.5 气液分离装置 (见示意图 ):清洗瓶 1 及样品反应瓶 2 为容积 50 ml 的标准磨口玻璃瓶;干燥管 3
中放入无水高氯酸镁( 5.4)。将各部分用 PVC 软管连接于仪器( 6.1.1) 。
气液分离装置示意图
1-清洗瓶; 2 样品吹气反应瓶; 3-干燥管
6.2 参考工作条件
空心阴极灯电流: 3~ 5mA; 载气 (空气) 流量: 0.5L/min; 工作波长: 213.9nm; 光能量保持在 100%~
117%范围内;测量方式:峰高或峰面积。
7 水样的采集与保存
水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶中,并应尽快分析,必要时加硫酸酸化样品至 pH<2,于 2℃~ 5℃下
保存。酸化时应注意防止吸收空气中的氨而沾污。
8 水样的预处理
8.1 水样的消解及氧化
8.1.1 消解:参照表 1 取样于 250ml 烧杯中,加入 2.5ml 硫酸( 5.6) 、 1.2g 硫酸钾( 5.7) 、 0.4ml 硫
酸铜 ( 5.8) 摇匀。 盖上表面皿, 加热煮沸至冒白烟, 并使溶液变清。 降低加热温度, 保持微沸状态 30min。
冷却后转入 100ml 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。
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表 1 凯氏氮量与相应取样体积
凯氏氮含量 (mg/L) 取样体积 (ml) 凯氏氮含量 (mg/L) 取样体积 (ml)
~ 5 50 10~ 50 10
5~ 10 25 50~ 200 5
8.1.2 氧化:吸取适量消解液(氮量≤ 50μ g)于 50ml 容量瓶中,加水至约 30ml,加入 1 滴溴百里酚
蓝指示剂( 5.10) ,缓慢滴加 40%氢氧化钠( 5.9)至溶液变蓝。加入 15ml 次溴酸盐氧化剂( 5.12) ,加
水稀释至标线,密塞,充分摇匀,在不低于 18℃的室温下氧化 20min,待测。
同时用水制备空白样。
9 步骤
9.1 测量系统的净化
每次测定之前,将反应瓶盖插入装有约 5ml 水的清洗瓶中,通入载气,净化测量系统,调整仪器零
点。测定后,水洗反应瓶盖和砂芯。
9.2 校准曲线的绘制
使用亚硝酸盐氮标准使用液( 5.14)直接绘制凯氏氮的标准曲线。
用微量移液器( 6.1.3)逐个移取 0、 50、 100 、 150 、 200 、 250μ l标准使用液( 5.14)于样品反
应瓶中,加水至 2ml,用定量加液器( 6.1.4)加入 3ml 盐酸( 5.3)及 0.5ml 无水乙醇( 5.4) ,将反应
瓶盖与样品反应瓶密闭,通入载气,依次测定各标准溶液吸光度,以吸光度与相对应的凯氏氮量(μ g)
绘制校准曲线。
9.3 水样的测定
取待测水样( 8.1.2) 2.0ml 于样品反应瓶中,以下操作同 9.2 校准曲线绘制。
测定试样前,测定空白试样,进行空白校正。
10 结果的计算
凯氏氮的含量按下式计算:
式中: m ——根据校准曲线计算出的氮量( μg) ;
m0——根据校准曲线计算出的空白氮量( μg) ;
V1——分取消解后的水样体积( ml) ;
V ——取样体积( ml) 。
11 准确度和精密度
()
50
2
100
/,
1
0
××
?
=
V
V
mm
LmgN凯氏氮
4
11.1 精密度
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测定 1.00mg/L± 0.05mg/L 凯氏氮统一标准样品( n=6) ,测得结果为 0.99~ 1.03mg/L,平均值
1.00mg/L,极差 <0.05mg/L。
11.2 准确度
测定 1.00mg/L± 0.05mg/L 凯氏氮统一标样,测得平均值 1.01mg/L,相对误差 1.0%;对地表水样加
入 10μ g 凯氏氮标样,测得回收率为 98.0%~ 101%。