HJ 667-2013 水质 总氮的测定 连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法

中华人民共和国国家环境保护标准HJ667-2013水质总氮的测定连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法Waterquality-Determinationoftotalnitrogenbycontinuousflowanalysis(CFA)andN-(1-naphthyl)ethylenediaminedihydrochloridespectrophotometry（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实施环境保护部发布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..............................................................25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附录B（资料性附录）镉粒的活化和填充方法.......................................8 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连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法。本标准为首次发布。本标准的附录A和附录B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。本标准验证单位：江阴市环境监测站、太湖流域水环境监测中心、吉林市环境保护监测站、天津市水环境监测中心、黄河流域水环境监测中心、苏州市环境监测中心站。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水质总氮的测定连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法1适用范围本标准规定了水中总氮的连续流动-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30mm时，本方法的检出限为0.04mg/L（以N计），测定范围为0.16mg/L~10mg/L。2规范性引用文件本标准内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/T91地表水和污水监测技术规范HJ/T164地下水环境监测技术规范3方法原理3.1连续流动分析仪工作原理试样与试剂在蠕动泵的推动下进入化学反应模块，在密闭的管路中连续流动，被气泡按一定间隔规律地隔开，并按特定的顺序和比例混合、反应，显色完全后进入流动检测池进行光度检测。3.2化学反应原理在碱性介质中，试料中的含氮化合物在107℃~110℃、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，于波长540nm处测量吸光度。参考工作流程图，见图1。1蠕动泵2加热池107℃～110℃3紫外消解装置4混合反应圈5透析器（单元）6镉柱7除气泡8流动检测池30mm540nmR1过硫酸钾溶液（5.15）0.32ml/minR2四硼酸钠缓冲溶液（5.16）0.42ml/minR3氯化铵缓冲溶液（5.18）0.80ml/min、1.40ml/minR4显色试剂（5.19）0.23ml/minS试样1.00ml/minReS二次进样0.32ml/minG空气W废液图1连续流动-盐酸萘乙二胺分光光度法测定总氮参考工作流程图24干扰和消除4.1当样品中三价铁离子、六价铬离子和氯离子的浓度分别大于180mg/L、50mg/L和5000mg/L时，对总氮的测定产生负干扰；高浓度的有机物会消耗过硫酸钾氧化剂，水样铬法COD值大于400mg/L时，总氮的测定结果会偏低。上述干扰可通过稀释样品来消除，但需通过多个稀释比测定结果的一致性或加标回收来确认。4.2样品的浊度或色度对测定结果有干扰，通过透析单元可消除，见图1。4.3样品中含有较多的固体颗粒或悬浮物时，须摇匀后取样、适当稀释，再通过匀质化处理后进样。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10MΩ·cm（25℃）的无氨水。5.1硫酸：ρ(H2SO4)=1.84g/ml。5.2磷酸：ρ(H3PO4)=1.69g/ml。5.3氨水：ρ(NH4OH)=0.90g/ml。5.4氢氧化钠（NaOH）。5.5过硫酸钾（K2S2O8）。5.6四硼酸钠（Na2B4O7·10H2O）。5.7氯化铵（NH4Cl）。5.8十二烷基聚乙二醇醚（Brij35，C58H118O24）。5.9磺胺（C6H8N2O2S）。5.10盐酸萘乙二胺（C12H16Cl2N2）。5.11硝酸钾（KNO3）：优级纯，在105±5℃℃下干燥恒重后，保存在干燥器中。5.12亚硝酸钾（KNO2）。5.13氨基乙酸（甘氨酸，H2NCH2COOH）：阴凉处密闭保存。5.14氢氧化钠溶液：c(NaOH)=5mol/L称取200g氢氧化钠（5.4）溶于水中，稀释至1L。5.15过硫酸钾溶液：ρ(K2S2O8)=49g/L。称取49g过硫酸钾（5.5）溶于800ml水中，稀释至1L。该溶液室温储存，可稳定1个月。5.16四硼酸钠缓冲溶液：称取38g四硼酸钠（5.6）溶于800ml水中，加入30ml氢氧化钠溶液（5.14），用水稀释至1L，混匀。该溶液室温储存，可稳定1个月。5.17十二烷基聚乙二醇醚（Brij35）溶液：ω=30%称取30gBrij35（5.8）溶于100ml水中。5.18氯化铵缓冲溶液：pH=8.2称取50g氯化铵（5.7）溶于800ml水中，用氨水（5.3）调节pH至8.2，用水稀释至1L，加入3mlBrij35溶液（5.17），混匀。该溶液在4℃下保存，每隔2~3d检查一次pH值。5.19显色试剂3量取150ml磷酸（5.2）溶于100ml水中，加入10g磺胺（5.9）和0.5g盐酸萘乙二胺（5.10），用水稀释至1L，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：ρ(N)=1000mg/L称取7.218g硝酸钾（5.11），溶解于水，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，至少可稳定6个月。5.21硝酸钾标准使用液：ρ(N)=10.00mg/L准确量取10.00ml硝酸钾标准贮备液（5.20），转移至1000ml容量瓶中，用水定容并混匀。临用时现配。5.22氨基乙酸标准贮备溶液：ρ(N)=1000mg/L称取5.360g氨基乙酸（5.13），溶解于水，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3个月。5.23氨基乙酸标准使用溶液：ρ(N)=10.00mg/L准确量取10.00ml氨基乙酸贮备溶液（5.22），转移至1000ml容量瓶中，用水定容并混匀。临用时现配。5.24亚硝酸钾标准贮备溶液：ρ(N)=1000mg/L称取6.079g亚硝酸钾（5.12），溶解于水中，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。5.25亚硝酸钾标准使用溶液：ρ(N)=10.0mg/L准确量取亚硝酸钾贮备溶液（5.24）10.0ml，转移至1000ml容量瓶中，用水定容并混匀。临用时现配。5.26清洗溶液（次氯酸钠溶液）：量取适量的市售次氯酸钠（NaClO）溶液，用水稀释成有效氯含量约为1.3%的溶液。6仪器和设备6.1连续流动分析仪：自动进样器（配置匀质部件），化学分析单元（即化学反应模块，由多通道蠕动泵、歧管、泵管、混合反应圈、紫外消解装置、透析器、镉柱、加热池等组成），检测单元（流动检测池光程为30mm），数据处理单元。6.2天平：精度为0.0001g。6.3pH计：精度为0.02。6.4一般实验室常用仪器和设备。7样品按照HJ/T91和HJ/T164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（5.1）酸化至pH≤2，常温下可保存7d，或采集于聚乙烯瓶中，-20℃冷冻，可保存1个月。8分析步骤8.1仪器的调试4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，检查整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。等基线稳定后（约20min），系统开始进试剂，待基线再次稳定后，进行8.2~8.4。8.2校准8.2.1校准系列的制备量取适量的硝酸钾标准贮备液（5.20），逐级稀释，制备6个浓度点的标准系列。总氮质量浓度分别为：0.00mg/L、0.20mg/L、1.00mg/L、3.00mg/L、5.00mg/L和10.0mg/L。8.2.2校准曲线的绘制分别量取适量标准系列溶液（8.2.1），置于样品杯中，由进样器按程序依次取样、测定。以测定信号值（峰高）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。8.3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空白试验用实验用水代替试样，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。yafbρ−=×（1）式中：ρ——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第二位；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10.1精密度6家实验室分别对总氮浓度为1.00mg/L、5.00mg/L、9.00mg/L的统一样品进行测定：实验室内的相对标准偏差分别为：0.5%~9.6%，0.5%~4.0%和0.4%~2.2%；实验室间的相对标准偏差分别为：4.2%，2.3%