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HJ 668-2013

基本信息

标准号: HJ 668-2013

中文名称:水质 总氮的测定 流动注射-盐酸萘乙二胺分光光度法

标准类别:环境保护行业标准(HJ)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 水质 总氮 测定 流动 注射 盐酸 乙二胺 光度法

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出版信息

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标准简介

HJ 668-2013.Water quality-Determination of total nitrogen by flow injection analysis(FIA) and N-(l-naphthyl)ethylene diamine dihydrochloride spectrophotometry.
1 适用范围
HJ 668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。
HJ 668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0.12mg/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/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95°C士2°C、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处测量吸光度。
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、铁离子、六价铬离子和氯离子浓度分别不大于100mg/L、250mg/L、 100mg/L和10000mg/L时,对总氮的测定无影响。

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标准内容

中华人民共和国国家环境保护标准HJ668-2013
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)ethylenediamine dihydrochloridespectrophotometry
(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实施此内容来自标准下载网
保护部
适用范围
规范性引用文件
方法原理
干扰和消除
试剂和材料.
仪器和设备
分析步骤
结果计算与表示
精密度和准确度
质量保证和质量控制
注意事项
附录A(资料性附录)过硫酸盐提纯方法次
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。
水质总氮的测定流动注射一盐酸乙二胺分光光度法适用范围
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0.12mg/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
HJ/T164
方法原理
地表水和污水监测技术规范
地下水环境监测技术规范
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95℃土2℃、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,然后与盐酸萘二胺偶联生成紫红色化合物,于540mm处测量吸光度。参考工作流程图,见图1。
1蠕动泵
5注入阀
R1消解溶液(5.16)
R4显色剂(5.19)
2加热池(95℃)
6反应圈
3紫外消解装置
7镉柱
R2四硼酸钠缓冲溶液(5.17)
C载液
(5.27)
S试样
4除气泡装置
8检测池10mm540nm
R3氯化铵缓冲溶液(5.18)
W废液
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1
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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、铁离子、六价铬离子和氯离子浓度分别不大于100mg/L、250mg/L、100mg/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10MQ2·cm(25℃)的无氨水。除标准溶液外,其他溶液和实验用水均用氨气(5.28)或超声除气。
5.2盐酸:p(HCI)=1.18g/ml。
5.3磷酸:p(H;PO4)=1.69g/ml。5.4硫酸:p(H2SO4)-1.84g/ml。5.5氢氧化钠(NaOH)。
5.6过硫酸钾(KS2O)。
5.7十水合四硼酸钠(NazB4O10H20)。5.8氯化铵(NH.CI)。
5.9二水合乙二胺四乙酸二钠(NazEDTA·2H2O)。5.10磺胺(CHgN2O2S)。
5.11盐酸萘乙二胺(C12H16Cl2N2)。5.12硝酸钾(KNO):优级纯,在105℃5℃下于燥恒重后,保存在干燥器中。5.13亚硝酸钾(KNO)。
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)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:p(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2
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:p(N)=100mg/L量取10.00ml硝酸钾标准贮备液(5.20)于100ml容量瓶中,用水定容并混勺,盛于试剂瓶。该溶液在4℃下避光保存,可稳定1个月。5.22硝酸钾标准使用溶液:p(N)=10.0mg/L准确量取10.00ml硝酸钟标准溶液(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氨基乙酸标准备溶液:p(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:p(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,用水定容并混匀。临用时现配。
5.25亚硝酸钾标准贮备溶液:p(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,用水定容并混勾,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:p(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氨气: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)、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
6.3pH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/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血。将样品采集于聚乙烯或玻璃瓶中,加硫酸(5.4)酸化至pH≤2,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3
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整个分析流路的密闭性及液体流动的顺畅性。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8.2~8.4。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:0.00mg/L、0.15mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、5.00mg/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。
8.3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。p==ax
式中:
样品中总氮的质量浓度,mg/L:p
J—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
10.1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:0.02mg/L,0.07mg/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
6家实验室分别对总氮浓度为0.50±0.06mg/L、1.22±0.09mg/L、2.99±0.016mg/L的有证标准溶液进行测定:相对误差分别为:0.4%~8.3%,0.0%~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0.25mg/L~2.94mg/L、0.53mg/L~3.58mg/L、0.67mg/L~5.34mg/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时,平行样的允许相对偏差应≤5%。11.4准确度控制
每批样品应至少测定10%的加标样品,样品数量少于10个时,应至少测定一个加标回收样品,加标回收率应在80~120%之间。必要时,每批样品至少带一个已知浓度的质控样品,测试结果应在其给出的不确定度范围内。
11.5系统性能检查
11.5.1紫外消解效率检验
定期测量氨基乙酸标准使用溶液(5.24)以验证方法的消解效率。一般3个月检查1次。先校准系统(8.2),然后平行测定氨基乙酸标准使用溶液(5.24)与硝酸钾标准使用溶液(5.22)。按公式(2)计算消解效率R,R应大于90%R=Px100%
式中:
R—消解效率,%;
pl氨基乙酸标准使用溶液(5.24)的测定结果,mg/L;P2—硝酸钾标准使用溶液(5.22)的测定结果,mg/L。11.5.2镉柱还原能力检验
当发现镉柱颜色变银灰色或有白色沉淀物时,需进行镉柱还原能力检验。测试中关闭紫外灯,用水代替消解溶液(5.16)。按照与样品测定相同的步骤,分别测量氮含量相同的亚硝5
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酸钾溶液(5.26)和硝酸钾标准使用溶液(5.22)。如果后者测定结果比前者低10%以上,则需更换镉柱。一般1个月检查1次。注:当有证标准物质的测定结果低于其不确定度范围的下限时,需进行11.5。12注意事项
12.1因流动注射分析仪流路管径较细,不适用于测定含悬浮物颗粒物较多或颗粒粒径大于250um的样品。
12.2试剂和环境温度影响分析结果,冰箱内贮存的试剂应放置至室温(20土5℃)后再使用,分析过程中室温最好保持20℃以上,以防止消解溶液(5.16)溶质析出堵塞管路,且温度波动不能超过土2℃。
12.3配制消解溶液(5.16)和四硼酸钠缓冲溶液(5.17)时,加热助溶温度必须控制在60℃以下。
12.4为减小基线噪音,试剂应保持澄清,必要时应过滤。封闭的化学反应系统若有气泡会干扰测定,因此,除标准溶液外的所有溶液须除气,可采用氢气除气1min或超声除气30min。12.5试剂质量会影响空白值,当空白值超出检出限,校准曲线低浓度点(0.15mg/L)检测值大于10%控制限时,需对过硫酸钾进行提纯,提纯方法见附录A。12.6每次分析完毕后,须用纯水对分析管路进行清洗,并及时将流动检测池中的滤光片取下放入干燥器中,防尘防湿。
12.7不同型号的流动分析仪可参考本标准选择合适的仪器条件。6
A.1试剂和设备
A.1.1过硫酸钾。
A.1.2滤纸或砂芯漏斗(G2)。
A.1.3烧杯。
A.1.4干燥器。
A.2操作步骤
附录A
(资料性附录)
过硫酸盐提纯方法
称取100g过硫酸钾(A.1.1)放入烧杯中,用500ml70℃~80℃的无氨水溶解。溶液自然冷却至室温后,再置于冰水浴中45min~60min。用滤纸或砂芯漏斗(G2)过滤,将已重结晶的过硫酸钾置于干燥器中干燥。必要时,重复上述操作。注:整个提纯过程应避免环境的氨污染;滤纸或砂芯漏斗用前须用无氨水洗涤7
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