1、 中华人民共和国国家环境保护标准 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 668-2013 水质 总氮的测定 流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法 Water quality-Determination of total nitrogen by flow injection analysis(FIA)and N-(1-naphthyl)ethylene diamine dihydrochloride spectrophotometry (发布稿)本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2013-10-25 发布 2014-01-01 实施 发布环 境 保 护 部 环 境 保
2、护 部 I目 次 前 言.II1适用范围.12规范性引用文件.13方法原理.14干扰和消除.15试剂和材料.26仪器和设备.37样品.38分析步骤.39结果计算与表示.410精密度和准确度.411质量保证和质量控制.512注意事项.6附录 A(资料性附录)过硫酸盐提纯方法.7 II前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国水污染防治法,保护环境,保障人体健康,规范水中总氮的测定方法,制定本标准。本标准规定了测定水中总氮的流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法。本标准为首次发布。本标准附录 A 为资料性附录。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准主要起草单位:苏州市环境监测中心站和常
3、熟市环境监测站。本标准验证单位:北京市环境保护监测中心、南通市环境监测中心站、江苏省海洋水产研究所、苏州市自来水公司水质检测中心、镇江市环境监测中心站和常熟市环境监测站。本标准环境保护部2013年10月25日批准。本标准自2014年1月1日起实施。本标准由环境保护部解释。1水质 总氮的测定 流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法 1 适用范围 本标准规定了测定水中总氮的流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法。本标准适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中总氮的测定。当检测光程为10mm时,本方法的检出限为0.03mg/L(以N计),测定范围为0.12 mg/L 10mg/L。2 规范性引用文件 本标准内
4、容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 164 地下水环境监测技术规范 3 方法原理 3.1 流动注射分析仪工作原理 在封闭的管路中,将一定体积的试料注入连续流动的载液中,试料和试剂在化学反应模块中按规定的顺序和比例混合、反应,在非完全反应的条件下,进入流动检测池进行光度检测。3.2 方法化学反应原理 在碱性介质中,试料中的含氮化合物在 952、紫外线照射下,被过硫酸盐氧化为硝酸盐后,经镉柱还原为亚硝酸盐;在酸性介质中,亚硝酸盐与磺胺进行重氮化反应,然后与盐酸萘乙二胺偶联生成紫红色化合物,于 540nm 处测
5、量吸光度。参考工作流程图,见图 1。1 蠕动泵 2 加热池(95)3 紫外消解装置 4 除气泡装置 5 注入阀 6 反应圈 7 镉柱 8 检测池 10mm 540nm R1 消解溶液(5.16)R2 四硼酸钠缓冲溶液(5.17)R3 氯化铵缓冲溶液(5.18)R4 显色剂(5.19)C 载液 (5.27)S 试样 W 废液 图 1 流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法测定总氮参考工作流程图 4 干扰和消除 4.1 样品中含有高浓度的有机物时,会消耗过硫酸钾氧化剂,使总氮的测定结果偏低,可通 2过稀释样品来消除影响,但需通过多个稀释比测定结果的一致性或加标回收实验来确认。4.2 当样品中铜离子、铁离
6、子、六价铬离子和氯离子浓度分别不大于 100mg/L、250mg/L、100 mg/L 和 10000mg/L 时,对总氮的测定无影响。5 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化学试剂。实验用水为新鲜制备、电阻率大于 10Mcm(25)的无氨水。除标准溶液外,其他溶液和实验用水均用氦气(5.28)或超声除气。5.2 盐酸:(HCl)=1.18g/ml。5.3 磷酸:(H3PO4)=1.69 g/ml。5.4 硫酸:(H2SO4)=1.84g/ml。5.5 氢氧化钠(NaOH)。5.6 过硫酸钾(K2S2O8)。5.7 十水合四硼酸钠(Na2B4O710H2O)。5.8 氯
7、化铵(NH4Cl)。5.9 二水合乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA2H2O)。5.10 磺胺(C6H8N2O2S)。5.11 盐酸萘乙二胺(C12H16Cl2N2)。5.12 硝酸钾(KNO3):优级纯,在 1055下干燥恒重后,保存在干燥器中。5.13 亚硝酸钾(KNO2)。5.14 氨基乙酸(甘氨酸,H2NCH2COOH):阴凉处密闭保存。5.15 氢氧化钠溶液:c(NaOH)=15mol/L 称取 600g 氢氧化钠(5.4)溶于水中,用水稀释至 1L。5.16 消解溶液:称取 49.0g 过硫酸钾(5.6)溶于 900ml 水中,再加入 10.0g 十水合四硼酸钠(5.7),用水稀释至
8、 1000ml,混匀。该溶液室温储存,可稳定 1 个月。5.17 四硼酸钠缓冲溶液(pH=9.0)称取 25.0g 十水合四硼酸钠(5.7)溶于 900ml 水中,用氢氧化钠溶液(5.15)调节溶液pH 至 9.0,用水稀释至 1000ml,混匀。该溶液室温储存,可稳定 1 个月。5.18 氯化铵缓冲溶液(pH=8.5)称取 85.0g 氯化铵(5.8)和 1.0g 二水合乙二胺四乙酸二钠(5.9)溶于 800ml 水中,用水稀释至 1000ml,混匀。用氢氧化钠溶液(5.15)调节溶液 pH 值至 8.5,该溶液在 4下保存,可稳定 1 个月。5.19 显色剂 量取 100ml 磷酸(5.3
9、)溶于 600ml 水中,加入 40.0g 磺胺(5.10)和 1.0g 盐酸萘乙二胺(5.11),用水稀释至 1000ml,混匀,盛于棕色瓶中。该溶液在 4下保存,可稳定 1 个月。但若发现溶液的颜色变成粉红色,应立即停用。5.20 硝酸钾标准贮备液:(N)=1000mg/L 称取 7.218g 硝酸钾(5.12)溶于水中,转移至 1000ml 容量瓶,用水定容并混匀,盛于 3试剂瓶。该溶液在 4下避光保存,至少可稳定 6 个月。5.21 硝酸钾标准中间溶液:(N)=100mg/L 量取 10.00ml 硝酸钾标准贮备液(5.20)于 100ml 容量瓶中,用水定容并混匀,盛于试剂瓶。该溶液
10、在 4下避光保存,可稳定 1 个月。5.22 硝酸钾标准使用溶液:(N)=10.0mg/L 准确量取 10.00ml 硝酸钾标准溶液(5.21)于 100ml 容量瓶中,用水定容并混匀,盛于试剂瓶。该溶液在 4下避光保存,可稳定 7d。5.23 氨基乙酸标准贮备溶液:(N)=1000mg/L 称取 5.360g 氨基乙酸(5.14)溶于水中,转移至 1000ml 容量瓶中,用水定容并混匀,盛于试剂瓶。该溶液在 4下避光保存,可稳定 3 个月。5.24 氨基乙酸标准使用溶液:(N)=10.0mg/L 准确量取氨基乙酸标准贮备溶液(5.23)10.00ml 于 1000ml 容量瓶中,用水定容并混
11、匀。临用时现配。5.25 亚硝酸钾标准贮备溶液:(N)=1000mg/L 称取 6.079g 亚硝酸钾(5.13)溶于水中,转移至 1000ml 容量瓶中,用水定容并混匀,盛于棕色瓶中。该溶液在 4下密闭贮存,至少可稳定 1 个月。5.26 亚硝酸钾标准使用溶液:(N)=10.0mg/L 准确量取 10.0ml 亚硝酸钾标准贮备溶液(5.25)于 1000ml 容量瓶中,用水定容并混匀。临用时现配。5.27 载液:无氨水。5.28 氦气:纯度99.99%。6 仪器和设备 6.1 流动注射分析仪:自动进样器、化学反应单元(即分析模块、通道,由蠕动泵、注入阀、反应管路、紫外消解装置、镉柱等部件组成
12、)、检测单元(流通检测池光程为 10mm)及数据处理单元。6.2 天平:精度为 0.0001g。6.3 pH 计:精度为 0.02。6.4 超声波机:频率 40KHz。6.5 一般实验室常用仪器和设备。7 样品 按照 HJ/T91 和 HJ/T 164 的相关规定采集和保存样品。采样前用水清洗所有接触样品的器皿。将样品采集于聚乙烯或玻璃瓶中,加硫酸(5.4)酸化至 pH2,常温下可保存 7d。或采集于聚乙烯瓶中,于-20下冷冻,可保存 1 个月。8 分析步骤 8.1 仪器的调试 按仪器说明书安装分析系统、设定工作参数、操作仪器。开机后,先用水代替试剂,检查 4整个分析流路的密闭性及液体流动的顺
13、畅性。待基线稳定后(约 20min),系统开始进试剂,待基线再次稳定后,进行 8.28.4。8.2 校准 8.2.1 标准系列的制备 分别移取适量的硝酸钾标准溶液(5.21),用水稀释定容至 100ml,制备 6 个浓度点的标准系列。总氮质量浓度分别为:0.00 mg/L、0.15 mg/L、1.00 mg/L、2.00 mg/L、5.00 mg/L 和10.0mg/L。8.2.2 校准曲线的绘制 取适量标准系列溶液(8.2.1),分别置于样品杯中,由进样器按程序依次从低浓度到高浓度取样、测定。以测定信号值(峰面积)为纵坐标,对应的总氮质量浓度(以 N 计,mg/L)为横坐标,绘制校准曲线。8
14、.3 测定 按照与绘制校准曲线相同的条件,进行试样的测定。注:若样品总氮含量超出校准曲线检测范围,应取适量样品稀释后上机测定。8.4 空白试验 取适量实验用水代替试样,按照 8.3 步骤进行空白试验。9 结果计算与表示 9.1 结果计算 样品中总氮的质量浓度(以 N 计,mg/L)按照公式(1)进行计算。yafb=(1)式中:样品中总氮的质量浓度,mg/L;y测定信号值(峰高);a 校准曲线方程的截距;b校准曲线方程的斜率;f稀释倍数。9.2 结果表示 当测定结果小于 1.00mg/L 时,结果保留到小数点后二位,大于等于 1.00mg/L 时,结果保留三位有效数字。10 精密度和准确度 10
15、.1 精密度 6 家实验室分别对总氮浓度为 0.10mg/L、1.22mg/L、2.99mg/L 的统一样品进行测定:实验室内的相对标准偏差分别为 1.0%9.1%,0.6%6.1%和 0.6%6.7%;实验室间的相对标准偏差分别为 3.3%,2.4%,1.7%;重复性限分别为:0.02 mg/L,0.07 mg/L,0.08mg/L;再现性限分别为:0.03mg/L,0.10mg/L,0.16mg/L。10.2 准确度 56 家实验室分别对总氮浓度为 0.500.06mg/L、1.220.09mg/L、2.990.016 mg/L 的有证标准溶液进行测定:相对误差分别为:0.4%8.3%,0
16、.0%5.7%,0.3%3.0%;相对误差最终值分别为:3.6%5.8%,1.4%4.4%,1.3%2.4%。6 家实验室分别对总氮浓度为 0.25 mg/L2.94 mg/L、0.53 mg/L3.58 mg/L、0.67 mg/L5.34 mg/L 的 3 种实际样品进行加标回收测定,加标回收率分别为:98.0%108%,92.0%103%,90.0%108%;加标回收率最终值分别为:103%7.2%,97.9%8.0%,96.6%14.3%。11 质量保证和质量控制 11.1 空白试验 每批样品须至少做2个空白样,空白值不得超出方法检出限。否则应查明原因,重新分析直至合格之后才能测定样品。11.2 校准有效性检查 每批样品分析均须绘制校准曲线,校准曲线的相关系数0.995。每分析 10 个样品需用一个校准曲线的中间浓度溶液进行校准核查,其测定结果的相对偏差应5%,否则应重新绘制校准曲线。11.3 精密度控制 每批样品应至少测定10%的平行双样,样品数量少于10个时,应至少测定一个平行双样。当样品的总氮浓度1.00mg/L时,平行样的允许相对偏差应10%;当总氮浓度1.00mg/L