建立了用Smartchem140全自动化学分析仪测定地表水中的硝酸盐和亚硝酸盐的方法,方法相对标准偏差小于1.87%,回收率为98.6%~102.4%。

Smartchem140全自动化学分析仪工作原理实际上是经典的比色法。试剂和样品被精确地加入反应槽,搅拌混匀,反应。然后反应混合物被传送到高精度比色计测量吸光度。

Smartchem140设计用于环境实验室,是第2代间断式化学分析仪,它采用目前世界上最先进的第二代全自动间断化学分析技术,吸光率反应终点采取了比色管直读式,样品与试剂在独立的比色管中反应、比色,用比色管代替了第一代间断化学分析仪中的反应管+流通池,减少了第一代流通技术由于使用流通池而产生基线漂移的可能性,完全做到间断分析,是目前市场上唯一可做到在无人看管情况下一次性可测定64个样品的9个参数的间断化学分析仪,在欧美发达国家环境监测领域已经被广泛应用,但是在我国还处于试验探索阶段。

本方法用于测量样品中的硝酸盐和亚硝酸盐的总量,通过把样品经过一个开放的镀铜镉柱还原器(OTCR),硝酸盐被还原为亚硝酸盐。产生的亚硝酸盐加上原本存在于样品中的亚硝酸盐,通过与磺胺重氮化作用,进而与奈基乙二氨二盐酸化物耦合为一种深颜色的染色剂,可以利用光度计在550nm处测量得到浓度,硝酸盐浓度确定方法是用本值减掉开始确定的亚硝酸盐浓度。

化学反应从试剂与样品间的混合到反应时间的控制测量全过程均由电脑控制,自动化程度高,操作简单,减少了人为的干扰,从而使测量精度更高,其检测分析结果精确可靠,符合ISO、AOAC、BATF、USEPA、AFNOR、COFRAC等国际认证标准。

1、实验部分

1.1仪器和试剂

Smartchem140全自动化学分析仪(法国Alliance公司);0.45微米滤膜过滤装置。

染色试剂:在大约150mL蒸馏水中加25mL浓磷酸,冷却到室温,然后加入并溶解10.0g磺胺,再加入0.5gN-(1-萘基)乙二胺二盐酸盐并溶解,稀释到250mL,保存在深色玻璃或塑料容器中,并保持冷却,可稳定1个月。

氯化铵-EDTA缓冲溶液:溶解85g试剂等级的氯化铵,和0.1g的乙二胺四乙酸二钠于900mL的试剂水中。用浓缩的氢氧化铵调整pH到8.5并稀释到1L。2%的硫酸铜溶液:在400mL试剂水中溶解10g五水硫酸铜,并稀释到500mL。

2N盐酸;6N盐酸;2N硝酸。

比色杯清洗溶液:加50mL比色杯清洗溶液于1L去离子水中,室温保存,可稳定2个月。

探针清洗溶液:加0.5mL探针清洗溶液于1L去离子水中,室温保存,可稳定2个月。

1.2硝酸盐/亚硝酸盐母液的制备

硝酸盐母液(100mg/LNO3asN):在蒸馏水中0.7218g硝酸钾(100~105烘干2h)于蒸馏水中并稀释到1L,加1mL氯仿作为防腐剂,可保持6个月。

亚硝酸盐母液(100mg/LNO2asN):溶解0.6072g亚硝酸钾于500mL蒸馏水中并稀释到1L,加2mL氯仿作为防腐剂并冷藏。

2、结果与讨论

校正曲线如图1所示。

图1 校正曲线

Smartchem140具有自动稀释母液的功能,分别将硝酸盐和亚硝酸盐母液至于仪器试剂位,然后在操作界面输入相应的稀释倍数就可以得到我们需要的标准系列溶液,然后开始自动分析,得亚硝酸盐在1~500μg/L线性范围内回归方程为Y=0.534x+0.0052,相关系数为0.9990。

测定地表水中亚硝酸盐的相对标准偏差小于1.87%,回收率为98.6%~102.4%,说明本方法测定亚硝酸盐的准确度及精密度良好。

3、结论

Smartchem140测定地表水中的亚硝酸盐灵敏度高,速度快,可以满足环境监测工作日益繁重的批量分析样品的需要,并且所消耗的试剂量是以微升为单位来计,从而节省了大量的人力和物力,降低了分析成本,是分析化学领域内的一次突破与创新,适合在环境监测领域广泛使用。