水质　氨氮的测定　气相分子吸收光谱法 HJ 195—2023代替HJ/T 195—2005

 

 

 

警告：实验中使用的盐酸具有强挥发性和腐蚀性。试剂配制过程应在通风橱内操作，按要求佩戴防护器具，避免吸入呼吸道或接触皮肤和衣物。

 

1 适用范围

 

    本标准规定了测定水中氨氮的气相分子吸收光谱法。本标准适用于地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中氨氮（以N 计）的测定。方法的检出限为 0.02 mg/L，测定下限为 0.08 mg/L。

 

 

2 规范性引用文件

 

    本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

 

    GB 17378.3 海洋监测规范 第 3 部分：样品采集、贮存与运输

 

    HJ 91.1 污水监测技术规范

 

    HJ 91.2 地表水环境质量监测技术规范

 

    HJ 164 地下水环境监测技术规范

 

    HJ 442.3 近岸海域环境监测技术规范 第三部分 近岸海域水质监测

 

 

 

3 术语和定义

 

    下列术语和定义适用于本标准。

 

3.1  氨氮 ammonia nitrogen

 

    以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中的氮。

 

3.2  气相分子吸收光谱法 gas-phase molecular absorption spectrometry

 

    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 方法原理

 

    样品中的氨氮由次溴酸盐氧化剂氧化成亚硝酸盐氮，再由盐酸乙醇催化转变成二氧化氮气体，用载气将产生的二氧化氮载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，在特征吸收波长处测得的吸光度与氨氮的浓度之间的关系符合朗伯-比尔定律。

 

 

5 干扰和消除

 

5.1 亚硝酸盐会对测定产生正干扰。可通过仪器操作系统中配置的氨氮除亚氮功能消除干扰，无法消除时可通过酸性乙醇加热法[8.2a）］消除干扰。

 

5.2 部分还原性物质会对测定产生负干扰。SO32-、S2-、I-、S2O32-、SCN-、CN-、Fe2+等无机还原性物质，以及丙烯酰胺、磺胺等难挥发的有机还原性物质，可通过预蒸馏法[8.2c）］消除干扰。甲醛、丙酮等沸点较低、水溶性大、具有挥发性的有机还原性物质，可通过酸性加热法[8.2b）］消除干扰。

 

5.3 石油烃、三乙胺等挥发性有机物会对测定产生正干扰，可通过酸性加热法[8.2b）］消除干扰。

 

5.4 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、聚丙烯酰胺等有机胺会对测定产生正干扰，可通过预蒸馏法[8.2c）］消除干扰。

 

 

6 试剂和材料

 

    除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水可由纯水器制备或购买市售纯水，应满足实验室空白要求。

 

6.1 硫酸（H2SO4）：ρ=1.84 g/ml，w∈[95.0%，98.0%]。

 

6.2 盐酸（HCl）：ρ=1.18 g/ml，w∈[36.0%，38.0%]。

 

6.3 无水乙醇（CH3CH2OH）：ρ=0.79 g/ml。

 

6.4 溴酸钾（KBrO3）。

 

6.5 溴化钾（KBr）。

 

6.6 氢氧化钠（NaOH）。

 

6.7 氯化铵（NH4Cl）：优级纯。

 

    置于硅胶干燥器中干燥 48 h。

 

6.8 硼酸（H3BO3）。

 

6.9 溴百里酚蓝（C27H28Br2O5S）。

 

6.10 轻质氧化镁（MgO）。

 

6.11 盐酸溶液Ⅰ。

 

    用盐酸（6.2）和水按1:1的体积比混合。

 

6.12 盐酸溶液Ⅱ。

 

    用盐酸（6.2）和水按1:11的体积比混合。

 

6.13 氢氧化钠溶液Ⅰ：ρ(NaOH)=400 g/L。

 

    称取200 g氢氧化钠（6.6）溶于水中，定容至500 ml，于聚乙烯瓶中密闭保存。

 

6.14 氢氧化钠溶液Ⅱ：ρ(NaOH)=40 g/L。

 

    称取4 g氢氧化钠（6.6）溶于水中，定容至100 ml，于聚乙烯瓶中密闭保存。

 

6.15 溴酸盐混合液。

 

    称取 2.81 g 溴酸钾（6.4）及 30 g 溴化钾（6.5），溶解于 500 ml 水中，摇匀，贮存于棕色玻璃瓶，4 ℃以下冷藏，避光可保存 6 个月。

 

6.16 氧化剂。

 

    吸取 3.0 ml 溴酸盐混合液（6.15）于棕色带盖玻璃瓶中，加入 100 ml 水充分摇匀，加入6.0ml 盐酸溶液Ⅰ（6.11），于暗处静置 10 min，加入 50 ml 氢氧化钠溶液Ⅰ（6.13），充分摇匀，待小气泡逸尽再使用。该试剂临用现配，配制时，所用试剂、水和室内温度应在 18 ℃～30 ℃。

 

6.17 载流液。

 

    分别量取 300 ml 盐酸（6.2）和 250 ml 无水乙醇（6.3），用水定容至 1000 ml。充分混匀，静置2h以上。

 

6.18 硼酸溶液：ρ(H3BO3)=20 g/L。

 

    称取20 g硼酸（6.8）溶于水中，稀释至1000 ml。

 

6.19 氨氮标准贮备液：ρ(N)=1000 mg/L。

 

    称取 3.8190 g（精确至 0.1 mg）氯化铵（6.7），溶于水中，移入 1000 ml 容量瓶中，用水定容至标线，可在 4 ℃以下冷藏保存 30 d。或直接购买市售有证标准物质。

 

 

 

6.20 氨氮标准中间液：ρ(N)=40.0 mg/L。

 

    移取 10.00 ml 氨氮标准贮备液（6.19），置于 250 ml 容量瓶中，用水定容至标线，临用现配。

 

6.21 氨氮标准使用液Ⅰ：ρ(N)=10.0 mg/L。

 

    移取 25.00 ml 氨氮标准中间液（6.20），置于 100 ml 容量瓶中，用水定容至标线，临用现配。

 

6.22 氨氮标准使用液Ⅱ：ρ(N)=2.0 mg/L。

 

    移取 5.00 ml 氨氮标准中间液（6.20），置于 100 ml 容量瓶中，用水定容至标线，临用现配。

 

6.23 溴百里酚蓝指示剂：ρ=0.5 g/L。

 

    称取 0.05 g 溴百里酚蓝（6.9）溶于 50 ml 水中，加入 10 ml 无水乙醇（6.3），用水稀释至100ml。

 

6.24 载气：氮气（纯度≥99.9%）或空气。

 

    使用无油空气泵或空气发生器现场制备空气作为载气来源时，气体出口需连接带变色硅胶的净化器，以去除空气中水分的干扰。

 

官网：www.xibiao-tech.com

 

 

7 仪器和设备

 

7.1 采样瓶：具塞（盖）的聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶，容积不小于 250 ml。

 

7.2 气相分子吸收光谱仪：配备氘灯或锌（Zn）空心阴极灯，内置气-液分离装置等。

 

7.3 比色管：磨口具塞，玻璃材质，100 ml。

 

7.4 预蒸馏装置：由 500 ml 凯氏烧瓶或蒸馏烧瓶、氮球、直形冷凝管、导管、滴管和250 ml 容量瓶等组成，或等效的蒸馏装置。

 

7.5 一般实验室常用仪器和设备。

 

 

8 样品

 

8.1 样品的采集和保存

 

    按照 GB 17378.3、HJ 91.1、HJ 91.2、HJ 164 和 HJ 442.3 的相关规定采集样品。海水样品采集后在现场立即用 0.45 μm 的微孔滤膜过滤，贮存于采样瓶（7.1）中，-20 ℃以下冷冻可保存7 d，冷冻保存时样品不宜过满，避免冻裂。其他类型的样品采集后贮存于采样瓶（7.1）中，用硫酸（6.1）调节样品至 pH 值≤2，4 ℃以下冷藏可保存 7 d。

 

8.2 试样的制备

 

    将采集的样品（8.1）摇匀，移取适量至气相分子吸收光谱仪（7.2）的样品管，待测。超过标准曲线最高点浓度的样品可适当稀释后待测。存在干扰的样品，可选用以下 3 种方式消除干扰：

 

a） 酸性乙醇加热法：移取 100 ml 混匀后的样品，在酸性条件下（pH 值≤2）加入10 ml 无水乙醇（6.3），80 ℃以上加热 3 min～5 min，冷却后用实验用水补足至原体积后待测。

 

b） 酸性加热法：移取适量混匀后的样品，在酸性条件下（pH 值≤2）加热煮沸5 min～10min，HJ 195—20234冷却后用实验用水补足至原体积后待测。

 

c） 预蒸馏法：将 50 ml 硼酸溶液（6.18）移入预蒸馏装置（7.4）的容量瓶内，确保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下。分取 250 ml 混匀后样品，移入烧瓶中，加几滴溴百里酚蓝指示剂（6.23），用氢氧化钠溶液Ⅱ（6.14）或盐酸溶液Ⅱ（6.12）调整 pH 值至 6.0（指示剂呈黄色）～7.4（指示剂呈蓝色）之间，加入 0.25 g 轻质氧化镁（6.10）与数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管。加热蒸馏，使馏出液速率约为 10 ml/min，待馏出液达 200 ml 时，停止蒸馏，加水定容至250ml待测。

 

注：以上方式无法消除干扰时，应选择其他测定方法。

 

8.3 实验室空白试样的制备

 

    用实验用水代替样品，按照与试样的制备（8.2）相同的步骤制备实验室空白试样。

 

 

 

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