专利名称：：一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法
技术领域：
：本发明属于分析化学的总氮测定领域，特别涉及一种采用离子色谱配套设备测定水中含氮量的方法。
背景技术：
：总氮(TN)是水和废水监测的重要指标之一。目前，我国总氮检测一般按照国家环保总局发布的分析方法GB/T11894-89进行，该方法重现性较好，所需试剂、仪器较简单。其可分为两个过程(l)氧化过程水样中绝大部分的含氮化合物被碱性过硫酸钾高温氧化成N03—;(2)测定过程使用紫外分光光度法测定消解液中的N03—含量，并折算为总氮含在实际操作过程中，国标方法往往存在空白值偏高的现象(空白值可达0.600甚至1.200，而国标中的要求为0.03)，导致测定准确度和精密度差，影响测定结果。造成这种结果的影响因素很多，主要有过硫酸钾纯度、试验用水、消解时间、操作流程、双波长测定重现性、氢氧化钠含量，过硫酸钾分解不完全，过硫酸钾和氢氧化钠的相互作用等。空白偏高的核心是220nm下的吸光度测定问题，即过程(2)。研究表明未分解的过硫酸钾、过量的NaOH在220nm下都具有一定的吸光度，而且两种之间还存在交互作用，这样会使测定的空白值偏高而导致误差偏高。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，该方法快速简单，测定结果可靠，易于控制，省时省力，适于大量测定水中不同范围的总氮。本发明的一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，包括(1)过滤处理水样采集后，经含有微孔滤膜的过滤装置进行过滤处理；(2)消解处理过滤后将水样加入到消解专用试管，并加入与水样l:2v/v的碱性过硫酸钾溶液，摇匀，放入消解设备于120125t:消解3060min;(3)离子色谱分析将消解后的水样冷却至室温，加入与水样1:10v/v的l+9HCL，并用超纯水稀释至试管最大刻度，加盖混匀，使用注射器送入离子色谱系统，借助电导检测或紫外检测，测定水样中的冊3—，并根据校准曲线，最后折算为总氮含量。所述步骤(1)中的微孔滤膜均匀分布有直径为0.45iim或0.22iim的孔；所述步骤(2)中的消解专用试管的规格为10ml或25ml，试管开口处有螺纹，并配有螺纹盖，并且有一定的耐热性能；所述步骤(2)中的碱性过硫酸钾溶液的配制包括，称取15g氢氧化钠和40g过硫酸钾用水定容至1000ml;所述步骤(2)中的消解设备经手动控制或微机进行远程控制；所述步骤(3)中的注射器的规格为12ml。本发明首先采用过硫酸钾消解法对含氮化合物进行氧化消解，然后采用离子色谱法分离并测定N03—的含量。采用离子色谱法可以在很大程度上消除220nm下的干扰，因为离子色谱法使水样中的各种离子同强电解质的流动相一起流经低容量离子交换剂填充的色谱柱，将各种离子依次分离，然后再流经抑制柱，使充当流动相的强电解质变成低电导的溶液，而后送入电导池进行测定。使用阴离子分离柱，各种阴离子在被分开后，依次进行测定，不会存在干扰的问题。有益效果本发明的检测方法，水样经消解后，使用阴离子分离柱将各种阴离子分开进行测定，有效地解决了国标GB11894-89中未分解的过硫酸钾(K2S208)和过量NaOH在220nm下对吸光度造成的干扰问题，也不存在空白过大的问题。该配套系统所绘制的总氮校准曲线在很大范围内呈现线性，精密度和准确度都能满足需求，测定结果可靠，易于控制，省时省力，适于大量测定水中不同范围的总氮。图1是本测定方法所用的配套设备连接图；其中l-消解设备、2-计算机、3-离子色谱系统、4-离子色谱进样口、5-过滤装置、6-微孔滤膜、7-消解试管；图2为消解设备的操作界面图；图3为离子色谱绘制的总氮校准曲线。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例11.试剂制备(1)氧化过程用试剂碱性过硫酸钾，1+9HC1制备方法参见国标GB11894-89，药品均为分析纯。碱性过硫酸钾溶液要求临用时现配。配制碱性过硫酸钾溶液时，应先配制氢氧化钠溶液，待其温度降到室温后，再加入过硫酸钾溶解，这样做的目的是防止氢氧化钠放热使溶液温度过高，从而导致局部过硫酸钾失效。(2)离子色谱测定过程用试剂由于阴离子色谱柱型号很多，而且选择的分离条件也很多。所以，一般应参考仪器的生产厂商提供的说明说或者技术文献进行配制。比如使用DIONEXICS-90离子色谱工作站，IonPacAS14阴离子分离柱，IonPacAG14保护柱，A匪SIII4-mm抑制柱，DS5电导检测器。配制试剂的方法如下淋洗液(流动相)贮备液分别称取37.096g碳酸钠和8.401g碳酸氢钠(均已在105t:烘干2h，干燥器中放冷)，溶解于水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释到标线，摇匀，贮存于聚乙烯瓶中，在冰箱中保存。此溶液碳酸钠浓度为0.35mol/L;碳酸氢钠浓度为0.10mol/L。淋洗液使用液取10ml淋洗贮备液置于1000容量瓶中，用水稀释到标线，摇匀。此溶液碳酸钠浓度为0.0035mol/L;碳酸氢钠浓度为0.0010mol/L。再生液c(l/2H2S04)=0.05mol/L:吸取1.39ml浓硫酸溶液于1000ml容量瓶中(瓶中装有少量水)，用水稀释到标线，摇匀。2.绘制校准曲线总氮标准贮备液(以N03-折算)精确称取6.0707g硝酸钠(105t:烘干2h)溶于水，加入lO.OOml淋洗贮备液，用水稀释到标线。贮存于聚乙烯瓶中，置于冰箱中冷藏(4°C)。此溶液TN浓度为1000.Omg/L。总氮标准使用液分别从上述标准贮备液中吸取0.00ml，0.50ml，1.00ml，2.00ml，4.00ml，5.OOml，10.00ml，20.00ml于100ml容量瓶中，加入1.00ml淋洗贮备液，用水稀释到标线。则总氮标准使用液的梯度为0.00mg/L，5.00mg/L，10.Omg/L，20.Omg/L，40.0mg/L，50.Omg/L，100mg/L，200mg/L。也可根据待测水样的实际情况，选择配制其它的梯度，测定峰面积或峰高。本研究中以峰面积为纵坐标，以总氮浓度为横坐标(mg/L)，用最小二乘法计算校准曲线的回归方程。标准曲线经测定，标准系列出峰时间稳定，曲线平滑，TN(N03—)平均保留时间为5.497min，相对标准差RSD=1.18%。具体结果见表1。表1标准系列出峰结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>校正曲线方程为Y=0.1545X-0.6580其中，Y为锋面积(Area,单位yS*min)，X为TN浓度(mg/L)，相关系数R=0.9993。ICS-90自动绘制的校准曲线如图2所示。3.水样分析步骤(1)过滤处理水样采集后，经0.45m微孔滤膜过滤，保存于清洁的玻璃瓶中或放入冰箱中保存，但不得超过24h;(2)用无分度吸管取10.00ml待测水样置于25ml消解专用试管中，加入5ml碱性过硫酸钾溶液，摇匀后进行消解，温度120124t:，保持此温度加热30min;(3)关闭消解装置，取出消解试管，并冷却至室温，加盐酸(l+9)lml，用超纯水稀释至25ml刻度线，加盖混匀；(4)使用离子色谱进行测定(实际测定的是N(V的电导率)，仪器自动计算得出对应的总氮浓度，原水样(10ml)总氮浓度C,，以下式计算CN=25m/10(单位mg/L)式中m——水样测出的总氮浓度，mg/L;25——试管体积；10——原水样的体积。说明进样时使用一次性注射器，注意不要进气泡，否则会极大地影响分离效果和测定结果。不同型号的离子色谱仪应选择合适的色谱条件。当更换淋洗液、再生液时，或者分析20个样品后，都应对标准曲线进行校准。最后还应注意器皿的清洁，防止引入污染，干扰测定。如图1所示，一种基于离子色谱方法的总氮测定配套设备，包括消解设备1、计算机2、离子色谱系统3、过滤装置5、微孔滤膜6及消解试管7，所述的计算机2—端连接消解设备1，另一端连接离子色谱系统3，所述的过滤装置5装有微孔滤膜6，所述的消解设备1上均匀分布有试管槽，并与消解试管7配合，所述的离子色谱系统3包括检测器。检测器阴离子检测器，面底部有离子色谱进样口4。消解设备和色谱柱要求分开一段距离，或者分列微机两侧，为的是保证色谱柱柱温少受消解设备的干扰。消解设备1的控制面板各按钮Time:选择输入消解的时间；Temp.:选择输入消解的温度；Default:默认温度125°C，时间30min;Start:开始消解，时间开始倒数；09:数字输入；一选择数字位，依次可选百位，十位，个位；OK:数字输入确认。权利要求一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，包括(1)过滤处理水样采集后，经含有微孔滤膜的过滤装置进行过滤处理；(2)消解处理过滤后将水样加入到消解专用试管，并加入与水样1∶2v/v碱性过硫酸钾溶液，摇匀，放入消解设备于120～125℃消解30～60min；(3)离子色谱分析将消解后的水样冷却至室温，加入与水样1∶10v/v的1+9HCL，并用超纯水稀释至消解试管最大刻度加盖混匀，使用注射器送入离子色谱系统，借助电导检测或紫外检测，测定水样中的NO3-，并根据校准曲线，最后折算为总氮含量。2.根据权利要求1所述的一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，其特征在于所述步骤(1)中的微孔滤膜均匀分布有直径为0.45iim或0.22iim的孔。3.根据权利要求1所述的一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，其特征在于所述步骤(2)中的消解专用试管的规格为10ml或25ml试管开口处有螺纹，并配有螺纹圭4.根据权利要求1所述的一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，其特征在于所述步骤(2)中的碱性过硫酸钾溶液的配制包括，称取15g氢氧化钠和40g过硫酸钾用超纯水定容至1000ml。5.根据权利要求1所述的一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，其特征在于所述步骤(2)中的的消解设备经手动控制或微机进行远程控制。6.根据权利要求1所述的一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，其特征在于所述步骤(3)中的注射器的规格为12ml。全文摘要本发明涉及一种采用离子色谱配套设备测定水中总氮的方法，包括水样采集后，经含有微孔滤膜的过滤装置进行过滤处理；加入到消解专用试管，并加入碱性过硫酸钾溶液，于120～125℃消解30～60min；将消解后的水样冷却至室温，加入1+9HCL，并用水稀释后，用注射器送入离子色谱系统，借助电导检测或紫外检测，确定水样中NO3-的含量，根据标准曲线最后折算为总氮含量。本发明的检测方法快速简单，测定结果可靠，易于控制，省时省力，适于大量测定水中不同范围的总氮。文档编号G01N30/00GK101718765SQ200910201479公开日2010年6月2日申请日期2009年12月18日优先权日2009年12月18日发明者卢守波,宋新山,张涛,念宇,韩耀宗,黄亮亮申请人:东华大学