如何测量水产品的总氮量?
水中总氮的测定是评估水体质量的重要指标之一。总氮是指水中各种形态无机和有机氮的总量,包括NO3-、NO2-和NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮。为了测量水产品的总氮量,我们可以采用多种方法,如过硫酸钾氧化紫外分光光度法、离子色谱法、气相分子吸收法等。本文将详细介绍其中一种常用方法——过硫酸钾氧化紫外分光光度法。
1. 方法选择
总氮测定方法通常采用过硫酸钾氧化,使有机氮和无机氮化合物转变为硝酸盐后,再以紫外法、偶氮比色法,以及离子色谱法或气相分子吸收法进行测定。
2. 样品保存
水样采集后,用硫酸酸化到pH2,在24h内进行测定。
3. 过硫酸钾氧化紫外分光光度法
(1)方法原理
在60℃以上的水溶液中过硫酸钾按如下反应式分解,生成氢离子和氧。
K2S2O8 + H2O → 2KHSO4 + 1/2O2
KHSO4 → K+ + HSO4-
HSO4- → H+ + SO42-
在120~124℃的碱性介质条件下,压过硫酸钾作氧化剂,不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐,同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。然后,用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度,按A=A220-2A275计算硝酸盐氮的吸光度值,从而计算总氮的含量。
(2)干扰及消除
①水样中含有六价铬离子及三价铁离子时,可加入5%盐酸羟胺溶液1~2ml以消除其对测定的影响。
②碘离子及溴离子对测定有干扰。
③碳酸盐及碳酸氢盐对测定的影响,在加入一定量的盐酸后可消除。
④硫酸盐及氯化物对测定无影响。
4. 方法的适用范围
该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测定。方法检测下限为0.05mg/L,上限为4mg/L。
5. 仪器
①紫外分光光度计。
②压力蒸汽消毒器或民用压力锅,压力为1.1~1.3kg/cm2,相应温度为120~124℃。
③25ml具塞玻璃磨口比色管。
6. 试剂
1) 无氨水:每升水中加入0.1ml浓硫酸,蒸馏。收集馏出液于玻璃容器中或用新制备的去离子水。
2) 20%氢氧化钠溶液:称取20g氢氧化钠,溶于无氨水中,稀释至100ml。
3) 碱性过硫酸钾溶液:称取40g过硫酸钾(K2S2O8),15g氢氧化钠,溶于无氨水中,稀释至1000ml。溶液存放在聚乙烯瓶内,可贮存一周。
4) (1+9)盐酸。
5) 硝酸钾标准溶液:
①标准贮备液:称取0.7218g经105~110℃烘干4h的优级纯硝酸钾(KNO3)溶于无氨水中,移至1000ml容量瓶中定容。此溶液每毫升含100μg硝酸盐氮。
②硝酸钾标准使用液:将贮备液用无氨水稀释10倍而得,此溶液每毫升含10μg硝酸盐氮。
7. 步骤
(1) 校准曲线的绘制
①分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸钾标准使用液于25ml比色管中,用无氨水稀释至10ml标线。
②加入5ml碱性过硫酸钾溶液,塞紧磨口塞,用纱布及纱绳裹紧管塞,以防迸溅出。然后升温至120℃~124℃开始计时(或将比色管置于民用压力锅中,加热至顶压慨吹气开始计时),使比色管在过热水蒸气中加热0.5h。
④自然冷却,开阀放气,移去外盖,取出比色管并冷至室温。
⑤加入(1+9)盐酸1ml,用无氨水稀释至25ml标线。
⑥在紫外分光光度计上,以无氨水作参比,用10mm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度。用校正的吸光度绘制校准曲线。
(2) 样品测定步骤
取10ml水样,或取适量水样(使氮含量为20~80μg)。按校准曲线绘制步骤②至⑥操作。然后按校正吸光度,在校准曲线上查出相应的总氮量,再用下列公式计算总氮含量:
总氮(mg/L) = m/V
8. 精密度和准确度
①21个实验室对二种含总氮1.15~2.64mg/L的统一样品进行了测定,室内相对标准偏差为1.6%^~2.5%;空间相对标准偏差为1.9%-4.9%。
9. 注意事项
①参考吸光度比值A275/A220×100%大于20%时,应予鉴别(参见硝酸盐氮测定中的(四)紫外分光光度法)。
总之,通过以上步骤和注意事项,我们可以有效地测量水产品的总氮量。这对于评估水体质量、预防水体富营养化和保护生态环境具有重要意义。