一、方法速覽
鋅粉將 NO??/NO?? 還原為 NH??,凱氏蒸餾把全部氮轉(zhuǎn)化為 NH?,納氏試劑顯色 420 nm,黃棕色深淺與總氮濃度成正比,范圍 0-20 mg/L,檢出限 0.05 mg/L(以 N 計(jì))。

二、45 min 實(shí)戰(zhàn)流程(城鎮(zhèn)污水現(xiàn)場(chǎng)版)
Step 0
試劑“一次配足”
? 納氏試劑:已預(yù)配,棕色瓶 4 ℃ 1 年
? 10 % CuSO?:催化消解,10 g/100 mL
? 硼酸吸收液:20 g/L,200 mL 預(yù)置
? 50 % NaOH:500 g/1000 mL,塑料瓶裝
Step 1
消解還原(15 min)
取 50 mL 水樣 → 凱氏燒瓶 → 加 1 g 鋅粉 + 10 mL 10 % CuSO? + 0.4 g 無(wú)水 Na?SO? → 電爐 180 ℃ 至透明藍(lán)綠色 → 繼續(xù) 20 min 消解完全
Step 2
蒸餾(20 min)
冷卻 → 轉(zhuǎn)入蒸餾瓶 → 加水至 200 mL → 投 2 粒鋅粒 → 立即加入 40 mL 50 % NaOH → 蒸餾至 200 mL 接收液(硼酸已預(yù)置)
Step 3
顯色(10 min)
取適量餾出液(通常 25 mL)→ 50 mL 比色管 → 加 1 mL 酒石酸鉀鈉(掩蔽 Cu/Fe)→ 1 mL 納氏試劑 → 10 min 顯色 → 420 nm,10 mm 比色皿,純水作參比
全程<45 min,單樣耗材成本<2.5 元
三、性能硬核指標(biāo)
? 范圍:0-20 mg/L(以 N 計(jì))
? 檢出限:0.05 mg/L(25 mL 餾出液)
? 回收率:90-110 %(加標(biāo) 2.0 mg/L)
? 重復(fù)性:RSD≤3 %(10 mg/L 標(biāo)樣,n=11)
四、質(zhì)控“雙鑰匙”
空白:每批 1 個(gè)全試劑空白,A420≤0.010,超標(biāo)即重配納氏試劑
加標(biāo):樣品加標(biāo) 2.0 mg/L,回收率 90-110 %,否則重校曲線
五、關(guān)鍵陷阱與破解
—— 陷阱-現(xiàn)象-破解 ——
生物固體干擾 A420 虛高 0.02 0.45 μm 過(guò)濾后再消解(標(biāo)準(zhǔn)備注)
納氏試劑失效 空白 A420>0.015 重新配制,4 ℃避光保存
蒸餾暴沸 接收液倒吸 加沸石,控制電爐 200-220 ℃
鋅粉殘留 比色渾濁 蒸餾后靜置 5 min,取上清
六、快速選型清單
? 凱氏燒瓶:500 mL 硼硅玻璃,3 個(gè)/批 ? 全玻蒸餾器:1000 mL,直形冷凝管 ? 分光光度計(jì):420 nm 帶寬≤2 nm,10 mm 比色皿 ? 電爐:0-500 W 可調(diào),帶石棉網(wǎng)
七、成本與效益
凱氏蒸餾全套:0.35 萬(wàn)元 年測(cè) 400 樣:耗材 0.18 萬(wàn)元,同比外送(120 元/樣)節(jié)省 4.62 萬(wàn)元,投資回收期 1 個(gè)月
八、快速記憶口訣
測(cè)總氮 0.05 mg/L → 鋅還原+凱氏蒸餾 要 45 min 出數(shù) → 420 nm+納氏光度 想無(wú)空白干擾 → 0.45 μm 過(guò)濾生物固體 需高鹽樣品 → 酒石酸鉀鈉掩蔽 一機(jī)還想測(cè)氨氮 → 同一餾出液直接比色
結(jié)語(yǔ) 從鋅粉還原到 420 nm 黃棕色,凱氏-納氏法把“所有形態(tài)氮”變成可觸摸的吸光度。用一套蒸餾-比色系統(tǒng),45 分鐘就能讓“總氮≤10 mg/L”即刻顯形——精準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、無(wú)廢液,正是現(xiàn)代污水監(jiān)測(cè)的“氮標(biāo)尺”。
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