HJ 667-2013 水質(zhì) 總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法

1、HJ 667-2013 水質(zhì) 總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法 中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) HJ 667-2013 水質(zhì) 總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法 Water quality-Determination of total nitrogen by continuous flow analysis(CFA) and N-(1-naphthyl)ethylene diamine dihydrochloride spectrophotometry （發(fā)布稿） 本電子版為發(fā)布稿。請(qǐng)以中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版的正式標(biāo)準(zhǔn)文本為準(zhǔn)。 2013-10-25發(fā)布 2014-01-

2、01實(shí)施 環(huán) 境 保 護(hù) 部 發(fā)布 目 次 前 言 . II 1 適用范圍 . 1 2 規(guī)范性引用文件 . 1 3 方法原理 . 1 4 干擾和消除 . 2 5 試劑和材料 . 2 6 儀器和設(shè)備 . 3 7 樣品 . 3 8 分析步驟 . 3 9 結(jié)果計(jì)算與表示 . 4 10 精密度和準(zhǔn)確度 . 4 11 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 . 5 12 注意事項(xiàng) . 6 附錄A（資料性附錄）過(guò)硫酸鹽提純方法 . 7 附錄B（資料性附錄）鎘粒的活化和填充方法 . 8? I 前 言 為貫徹中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法和中華人民共和國(guó)水污染防治法，保護(hù)環(huán)境，保障人體健康，規(guī)范水中總氮的測(cè)定方法，制定本標(biāo)準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)

3、規(guī)定了測(cè)定水中總氮的連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法。 本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。 本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B為資料性附錄。 本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司組織制訂。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站。 本標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證單位：江陰市環(huán)境監(jiān)測(cè)站、太湖流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、吉林市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站、天津市水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、黃河流域水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站。 本標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護(hù)部2013年10月25日批準(zhǔn)。 本標(biāo)準(zhǔn)自2014年1月1日起實(shí)施。 本標(biāo)準(zhǔn)由環(huán)境保護(hù)部解釋。 II 水質(zhì) 總氮的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法 1 適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水中總氮的連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于地

4、表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中總氮的測(cè)定。 當(dāng)檢測(cè)光程為30mm時(shí)，本方法的檢出限為0.04mg/L（以N計(jì)），測(cè)定范圍為0.16 mg/L 10mg/L。 2 規(guī)范性引用文件 本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 HJ/T 91 地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 HJ/T 164 地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 3 方法原理 3.1 連續(xù)流動(dòng)分析儀工作原理 試樣與試劑在蠕動(dòng)泵的推動(dòng)下進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)模塊，在密閉的管路中連續(xù)流動(dòng)，被氣泡按一定間隔規(guī)律地隔開(kāi)，并按特定的順序和比例混合、反應(yīng)，顯色完全后進(jìn)入流動(dòng)檢測(cè)池進(jìn)行光度檢測(cè)。 3.2 化學(xué)反應(yīng)原理 在堿性介質(zhì)中，

5、試料中的含氮化合物在107110、紫外線照射下，被過(guò)硫酸鹽氧化為硝酸鹽后，經(jīng)鎘柱還原為亞硝酸鹽。在酸性介質(zhì)中，亞硝酸鹽與磺胺進(jìn)行重氮化反應(yīng)然后與鹽酸萘乙二胺偶聯(lián)生成紫紅色化合物，于波長(zhǎng)540nm處測(cè)量吸光度。 參考工作流程圖，見(jiàn)圖1。 1 蠕動(dòng)泵 2 加熱池 107110 3 紫外消解裝置 4 混合反應(yīng)圈 5 透析器（單元） 6 鎘柱 7 除氣泡 8 流動(dòng)檢測(cè)池30mm 540nm R1 過(guò)硫酸鉀溶液（5.15）0.32ml/min R2 四硼酸鈉緩沖溶液（5.16）0.42ml/min R3 氯化銨緩沖溶液（5.18）0.80ml/min、1.40ml/min R4 顯色試劑（5.19）0.

6、23ml/min S 試樣1.00ml/min ReS 二次進(jìn)樣0.32ml/min G 空氣 W廢液 圖1 連續(xù)流動(dòng)-鹽酸萘乙二胺分光光度法測(cè)定總氮參考工作流程圖 1標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) .bzfxw免.費(fèi)c下o載m 4 干擾和消除 4.1 當(dāng)樣品中三價(jià)鐵離子、六價(jià)鉻離子和氯離子的濃度分別大于180mg/L、50mg/L和5000mg/L時(shí)，對(duì)總氮的測(cè)定產(chǎn)生負(fù)干擾；高濃度的有機(jī)物會(huì)消耗過(guò)硫酸鉀氧化劑，水樣鉻法COD值大于400mg/L時(shí)，總氮的測(cè)定結(jié)果會(huì)偏低。上述干擾可通過(guò)稀釋樣品來(lái)消除，但需通過(guò)多個(gè)稀釋比測(cè)定結(jié)果的一致性或加標(biāo)回收來(lái)確認(rèn)。 4.2 樣品的濁度或色度對(duì)測(cè)定結(jié)果有干擾，通過(guò)透析單元可消除

7、，見(jiàn)圖1。 4.3 樣品中含有較多的固體顆粒或懸浮物時(shí)，須搖勻后取樣、適當(dāng)稀釋，再通過(guò)勻質(zhì)化處理后進(jìn)樣。 5 試劑和材料 除非另有說(shuō)明，分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑。實(shí)驗(yàn)用水為新鮮制備、電阻率大于10Mcm（25）的無(wú)氨水。 5.1硫酸：(HSO)=1.84 g/ml。 245.2 磷酸：(HPO)=1.69 g/ml。 345.3氨水：(NHOH)=0.90 g/ml。 45.4 氫氧化鈉（NaOH）。 5.5過(guò)硫酸鉀（KSO）。 2285.6四硼酸鈉（NaBO10HO）。 24725.7氯化銨（NHCl）。 45.8十二烷基聚乙二醇醚（Brij35，CHO）。 58118245

8、.9 磺胺（CHNOS）。 68225.10鹽酸萘乙二胺（C1HClN）。 216225.11硝酸鉀（KNO）：優(yōu)級(jí)純，在1055下干燥恒重后，保存在干燥器中。 35.12亞硝酸鉀（KNO）。 25.13 氨基乙酸（甘氨酸，HNCHCOOH）：陰涼處密閉保存。 225.14 氫氧化鈉溶液：c(NaOH)=5mol/L 稱取200g氫氧化鈉（5.4）溶于水中，稀釋至1L。 5.15過(guò)硫酸鉀溶液：(KSO)=49g/L。 228稱取49g 過(guò)硫酸鉀（5.5）溶于800ml水中，稀釋至1L。該溶液室溫儲(chǔ)存，可穩(wěn)定1個(gè)月。 5.16 四硼酸鈉緩沖溶液： 稱取38g 四硼酸鈉（5.6）溶于800ml水中

9、，加入30ml氫氧化鈉溶液（5.14），用水稀釋至1L，混勻。該溶液室溫儲(chǔ)存，可穩(wěn)定1個(gè)月。 5.17十二烷基聚乙二醇醚 （Brij35）溶液：=30% 稱取30gBrij35（5.8）溶于100ml水中。 5.18 氯化銨緩沖溶液：pH=8.2 稱取50g 氯化銨（5.7）溶于800ml水中，用氨水（5.3）調(diào)節(jié)pH至8.2，用水稀釋至1L，加入3ml Brij35溶液（5.17），混勻。該溶液在4下保存，每隔23d 檢查一次pH值。 5.19顯色試劑 2 量取150ml磷酸（5.2）溶于100ml水中，加入10g磺胺（5.9）和0.5g鹽酸萘乙二胺（5.10），用水稀釋至1L，盛于棕色瓶中

10、。該溶液在4下保存，可穩(wěn)定1個(gè)月。但若發(fā)現(xiàn)溶液的顏色變成粉紅色，應(yīng)立即停用。 5.20硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液：(N)=1000mg/L 稱取7.218g硝酸鉀（5.11），溶解于水，轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，用水定容并混勻，盛于試劑瓶。該溶液在4下避光保存，至少可穩(wěn)定6個(gè)月。 5.21硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液：(N)=10.00mg/L 準(zhǔn)確量取10.00ml硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液（5.20），轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，用水定容并混勻。臨用時(shí)現(xiàn)配。 5.22氨基乙酸標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：(N)=1000mg/L 稱取5.360g氨基乙酸（5.13），溶解于水，轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，用水定容并混勻，盛于棕色瓶中。

11、該溶液在4下密閉貯存，至少可穩(wěn)定3個(gè)月。 5.23氨基乙酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：(N)=10.00mg/L 準(zhǔn)確量取10.00ml氨基乙酸貯備溶液（5.22），轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，用水定容并混勻。臨用時(shí)現(xiàn)配。 5.24 亞硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：(N)=1000mg/L 稱取6.079g亞硝酸鉀（5.12），溶解于水中，轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，用水定容并混勻，盛于棕色瓶中。該溶液在4下密閉貯存，至少可穩(wěn)定1個(gè)月。 5.25 亞硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：(N)=10.0mg/L 準(zhǔn)確量取亞硝酸鉀貯備溶液（5.24）10.0ml，轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，用水定容并混勻。臨用時(shí)現(xiàn)配。 5.26 清洗溶

12、液（次氯酸鈉溶液）： 量取適量的市售次氯酸鈉（NaClO）溶液，用水稀釋成有效氯含量約為1.3%的溶液。 6 儀器和設(shè)備 6.1 連續(xù)流動(dòng)分析儀：自動(dòng)進(jìn)樣器（配置勻質(zhì)部件），化學(xué)分析單元（即化學(xué)反應(yīng)模塊，由多通道蠕動(dòng)泵、歧管、泵管、混合反應(yīng)圈、紫外消解裝置、透析器、鎘柱、加熱池等組成），檢測(cè)單元（流動(dòng)檢測(cè)池光程為30mm），數(shù)據(jù)處理單元。 6.2 天平：精度為0.0001g。 6.3 pH計(jì)：精度為0.02。 6.4 一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。 7 樣品 按照HJ/T91和HJ/T 164的相關(guān)規(guī)定采集和保存樣品。 采樣前用水清洗所有接觸樣品的器皿。將樣品采集于聚乙烯或玻璃瓶中，加硫酸（5.1

13、）酸化至pH2，常溫下可保存7d，或采集于聚乙烯瓶中，-20冷凍，可保存1個(gè)月。 8 分析步驟 8.1 儀器的調(diào)試 3標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) .bzfxw免.費(fèi)c下o載m 按儀器說(shuō)明書安裝分析系統(tǒng)、設(shè)定工作參數(shù)、操作儀器。開(kāi)機(jī)后，先用水代替試劑，檢查整個(gè)分析流路的密閉性及液體流動(dòng)的順暢性。等基線穩(wěn)定后（約20min），系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)試劑，待基線再次穩(wěn)定后，進(jìn)行8.28.4。 8.2 校準(zhǔn) 8.2.1 校準(zhǔn)系列的制備 量取適量的硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液（5.20），逐級(jí)稀釋，制備6個(gè)濃度點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)系列?？偟|(zhì)量濃度分別為：0.00 mg/L、0.20 mg/L、1.00 mg/L、3.00mg/L、5.00 mg/L和1

14、0.0mg/L。 8.2.2 校準(zhǔn)曲線的繪制 分別量取適量標(biāo)準(zhǔn)系列溶液（8.2.1），置于樣品杯中，由進(jìn)樣器按程序依次取樣、測(cè)定。以測(cè)定信號(hào)值（峰高）為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的總氮質(zhì)量濃度（以N計(jì)，mg/L）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。 8.3 測(cè)定 按照與繪制校準(zhǔn)曲線相同的條件，進(jìn)行試樣的測(cè)定。 注：若樣品總氮含量超出校準(zhǔn)曲線檢測(cè)范圍，應(yīng)取適量樣品稀釋后上機(jī)測(cè)定。 8.4 空白試驗(yàn) 用實(shí)驗(yàn)用水代替試樣，按照8.3步驟進(jìn)行空白試驗(yàn)。 9 結(jié)果計(jì)算與表示 9.1 結(jié)果計(jì)算 樣品中總氮的質(zhì)量濃度（以N計(jì)，mg/L），按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算。 y?a=f （1） b 式中： 樣品中總氮的質(zhì)量濃度，mg/L； y

15、測(cè)定信號(hào)值（峰高）； a 校準(zhǔn)曲線方程的截距； b 校準(zhǔn)曲線方程的斜率； f 稀釋倍數(shù)。 9.2 結(jié)果表示 當(dāng)測(cè)定結(jié)果小于1.00mg/L時(shí)，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后第二位；大于等于1.00mg/L時(shí)，結(jié)果保留三位有效數(shù)字。 10 精密度和準(zhǔn)確度 10.1 精密度 6家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)總氮濃度為1.00mg/L、5.00mg/L、9.00mg/L的統(tǒng)一樣品進(jìn)行測(cè)定：實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：0.5%9.6%，0.5%4.0%和0.4%2.2%；實(shí)驗(yàn)室間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：4.2%，2.3%和1.6%；重復(fù)性限分別為：0.13mg/L，0.30mg/L，0.34mg/L；再現(xiàn)性限分別為：0.17mg

16、/L，0.42mg/L，0.52mg/L。 10.2 準(zhǔn)確度 6家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)總氮濃度為0.50 mg/L0.06mg/L、2.99 mg/L0.16mg/L的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 4 進(jìn)行測(cè)定，相對(duì)誤差分別為：0.0%3.6%，0.7%4.0%；相對(duì)誤差最終值分別為：1.5%2.8%，2.5%2.6%。 6家實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)總氮濃度為0.21 mg/L 2.86 mg/L、3.18 mg/L 5.12 mg/L、3.06 mg/L 8.85 mg/L的3種實(shí)際樣品進(jìn)行加標(biāo)回收測(cè)定，加標(biāo)回收率分別為：92.0%111%，93.2%105%，96.0%110%；加標(biāo)回收率最終值分別為：101%15%，98.

17、4%9.0%，102%12.2%。 11 質(zhì)量保證和質(zhì)量控制 11.1 空白試驗(yàn) 每批樣品須至少測(cè)定2個(gè)空白樣品，空白值不得超過(guò)方法檢出限。否則應(yīng)查明原因，重新分析直至合格之后才能測(cè)定樣品。 11.2 校準(zhǔn)有效性檢查 每批樣品分析均須繪制校準(zhǔn)曲線，校準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)0.995。 每分析10個(gè)樣品須用一個(gè)校準(zhǔn)曲線的中間濃度溶液進(jìn)行校準(zhǔn)核查，其測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差應(yīng)5%，否則應(yīng)重新繪制校準(zhǔn)曲線。 11.3 精密度控制 每批樣品應(yīng)至少測(cè)定10%的平行雙樣，樣品數(shù)量少于10個(gè)時(shí)，應(yīng)至少測(cè)定一個(gè)平行雙樣。當(dāng)樣品的總氮濃度1.00mg/L時(shí)，平行樣的允許相對(duì)偏差應(yīng)10%；當(dāng)總氮濃度>1.00mg/L時(shí)

18、，平行樣的允許相對(duì)偏差應(yīng)5%。 11.4 準(zhǔn)確度控制 每批樣品應(yīng)至少測(cè)定10%的加標(biāo)樣品，樣品數(shù)量少于10個(gè)時(shí)，應(yīng)至少測(cè)定一個(gè)加標(biāo)回收樣品，加標(biāo)回收率應(yīng)在80120%之間。 必要時(shí)，每批樣品至少帶一個(gè)已知濃度的質(zhì)控樣品，測(cè)試結(jié)果應(yīng)在其給出的不確定度范圍內(nèi)。 11.5系統(tǒng)性能檢查 11.5.1紫外消解效率檢驗(yàn) 紫外消解效率會(huì)隨使用時(shí)間衰減，應(yīng)定期測(cè)量氨基乙酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液以驗(yàn)證方法的消解效率。一般3個(gè)月檢查1次。 先校準(zhǔn)系統(tǒng)（8.2），然后平行測(cè)定氨基乙酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（5.23）和硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（5.21）。按公式（2）計(jì)算消解效率R。R應(yīng)大于90%。 1R=100% （2） 2式中： R 消

19、解效率，%； 氨基乙酸標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（5.23）的測(cè)定結(jié)果，mg/L； 1硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（5.21）的測(cè)定結(jié)果，mg/L。 211.5.2鎘柱還原能力檢驗(yàn) 當(dāng)發(fā)現(xiàn)鎘柱顏色變銀灰色或有白色沉淀物時(shí)，需進(jìn)行鎘柱還原能力檢驗(yàn)。測(cè)試中關(guān)閉紫外燈，并用水代替過(guò)硫酸鉀溶液（5.15）。按照與樣品測(cè)定相同的步驟，分別測(cè)量氮含量相同 5標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng) .bzfxw免.費(fèi)c下o載m 的亞硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（5.25）和硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液（5.21）。如果后者測(cè)定結(jié)果比前者低10%以上，則需更換鎘柱。一般1個(gè)月檢查1次。鎘粒的活化和填充方法，見(jiàn)附錄B。 注：當(dāng)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定結(jié)果低于其不確定度范圍下限時(shí)，需進(jìn)行1

20、1.5.1和11.5.2。 12 注意事項(xiàng) 12.1 主要試劑過(guò)硫酸鉀的含氮量會(huì)影響分析結(jié)果。當(dāng)試劑基線較水基線高20%，校準(zhǔn)曲線低濃度點(diǎn)（0.20mg/L）相對(duì)誤差大于20%時(shí)，需對(duì)過(guò)硫酸鉀進(jìn)行提純，提純方法見(jiàn)附錄A。測(cè)定總氮時(shí)必須用無(wú)氨水配制各種試劑，所使用的各種酸類及酸溶液必須及時(shí)加蓋，防止氨氣進(jìn)入。 12.2為減小基線噪音，試劑應(yīng)保持澄清，必要時(shí)試劑應(yīng)過(guò)濾。試劑和環(huán)境溫度會(huì)影響分析結(jié)果，冰箱貯存的試劑需放置到室溫后再使用，分析過(guò)程中室溫波動(dòng)不能超過(guò)5。過(guò)硫酸鉀消解溶液和四硼酸鈉緩沖溶液低溫下易結(jié)晶，為防止溶質(zhì)析出堵塞管路，建議這兩種試劑不放冰箱。 12.3 注意保護(hù)鎘柱和濾光片。系統(tǒng)清

21、洗完畢應(yīng)及時(shí)切斷鎘柱，以免空氣進(jìn)入；分析完畢后，應(yīng)及時(shí)將流動(dòng)檢測(cè)池（見(jiàn)圖1）中的濾光片取下放入干燥器中，防塵防濕。 12.4 注意流路的清潔，每天分析完畢后所有流路需用水清洗30min。每周用清洗溶液（5.26）清洗管路30min，再用水清洗30min。用清洗溶液清洗系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)先將鎘柱流路切斷（離線），再進(jìn)行清洗。 12.5 應(yīng)保持透析膜濕潤(rùn)，為防止透析膜破裂，可在清洗分析管路系統(tǒng)時(shí)，于每升清洗水中加1滴Brij35（5.17）。 12.6當(dāng)同批分析的樣品濃度波動(dòng)大時(shí)，可在樣品與樣品之間插入空白當(dāng)試樣分析，以減小高濃度樣品對(duì)低濃度樣品的影響。 12.7 不同型號(hào)的流動(dòng)分析儀可參考本標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的儀器條件。 6 附錄A （資料性附錄） 過(guò)硫酸鹽提純方法 A.1 試劑和設(shè)備 A.1.1 過(guò)硫酸鉀。 A.1.2 濾紙或砂芯漏斗（G2）。 A.1.3 燒杯。 A.1.4 干燥器。 A