建立了用Smartchem140全自動化學分析儀測定地表水中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的方法,方法相對標準偏差小于1.87%,回收率為98.6%~102.4%。

Smartchem140全自動化學分析儀工作原理實際上是經典的比色法。試劑和樣品被精確地加入反應槽,攪拌混勻,反應。然后反應混合物被傳送到高精度比色計測量吸光度。

Smartchem140設計用于環境實驗室,是第2代間斷式化學分析儀,它采用目前世界上最先進的第二代全自動間斷化學分析技術,吸光率反應終點采取了比色管直讀式,樣品與試劑在獨立的比色管中反應、比色,用比色管代替了第一代間斷化學分析儀中的反應管+流通池,減少了第一代流通技術由于使用流通池而產生基線漂移的可能性,完全做到間斷分析,是目前市場上唯一可做到在無人看管情況下一次性可測定64個樣品的9個參數的間斷化學分析儀,在歐美發達國家環境監測領域已經被廣泛應用,但是在我國還處于試驗探索階段。

本方法用于測量樣品中的硝酸鹽和亞硝酸鹽的總量,通過把樣品經過一個開放的鍍銅鎘柱還原器(OTCR),硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽。產生的亞硝酸鹽加上原本存在于樣品中的亞硝酸鹽,通過與磺胺重氮化作用,進而與奈基乙二氨二鹽酸化物耦合為一種深顏色的染色劑,可以利用光度計在550nm處測量得到濃度,硝酸鹽濃度確定方法是用本值減掉開始確定的亞硝酸鹽濃度。

化學反應從試劑與樣品間的混合到反應時間的控制測量全過程均由電腦控制,自動化程度高,操作簡單,減少了人為的干擾,從而使測量精度更高,其檢測分析結果精確可靠,符合ISO、AOAC、BATF、USEPA、AFNOR、COFRAC等國際認證標準。

1、實驗部分

1.1儀器和試劑

Smartchem140全自動化學分析儀(法國Alliance公司);0.45微米濾膜過濾裝置。

染色試劑:在大約150mL蒸餾水中加25mL濃磷酸,冷卻到室溫,然后加入并溶解10.0g磺胺,再加入0.5gN-(1-萘基)乙二胺二鹽酸鹽并溶解,稀釋到250mL,保存在深色玻璃或塑料容器中,并保持冷卻,可穩定1個月。

氯化銨-EDTA緩沖溶液:溶解85g試劑等級的氯化銨,和0.1g的乙二胺四乙酸二鈉于900mL的試劑水中。用濃縮的氫氧化銨調整pH到8.5并稀釋到1L。2%的硫酸銅溶液:在400mL試劑水中溶解10g五水硫酸銅,并稀釋到500mL。

2N鹽酸;6N鹽酸;2N硝酸。

比色杯清洗溶液:加50mL比色杯清洗溶液于1L去離子水中,室溫保存,可穩定2個月。

探針清洗溶液:加0.5mL探針清洗溶液于1L去離子水中,室溫保存,可穩定2個月。

1.2硝酸鹽/亞硝酸鹽母液的制備

硝酸鹽母液(100mg/LNO3asN):在蒸餾水中0.7218g硝酸鉀(100~105烘干2h)于蒸餾水中并稀釋到1L,加1mL氯仿作為防腐劑,可保持6個月。

亞硝酸鹽母液(100mg/LNO2asN):溶解0.6072g亞硝酸鉀于500mL蒸餾水中并稀釋到1L,加2mL氯仿作為防腐劑并冷藏。

2、結果與討論

校正曲線如圖1所示。

圖1 校正曲線

Smartchem140具有自動稀釋母液的功能,分別將硝酸鹽和亞硝酸鹽母液至于儀器試劑位,然后在操作界面輸入相應的稀釋倍數就可以得到我們需要的標準系列溶液,然后開始自動分析,得亞硝酸鹽在1~500μg/L線性范圍內回歸方程為Y=0.534x+0.0052,相關系數為0.9990。

測定地表水中亞硝酸鹽的相對標準偏差小于1.87%,回收率為98.6%~102.4%,說明本方法測定亞硝酸鹽的準確度及精密度良好。

3、結論

Smartchem140測定地表水中的亞硝酸鹽靈敏度高,速度快,可以滿足環境監測工作日益繁重的批量分析樣品的需要,并且所消耗的試劑量是以微升為單位來計,從而節省了大量的人力和物力,降低了分析成本,是分析化學領域內的一次突破與創新,適合在環境監測領域廣泛使用。