CN105203476A - 基于邻苯二甲醛-NH3-Na2SO3反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于邻苯二甲醛-NH₃-Na₂SO₃反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法，具体是采用流动注射分析仪和紫外可见分光光度计联合检测水样中的铵氮含量。本发明基于OPA-NH₃-Na₂SO₃反应生成***络合物，该物质在550nm处有强烈吸收，且吸光度值与水样中铵氮浓度成正比，建立了测定水样中铵氮的流动注射分光光度法。该方法检测限可低至0.007mmol/L，可满足各类地表水中铵氮浓度的测定；湖水、河水和地下水的平均基底加标回收率分别为100.4％、95.2％、101.7％；而且分析速度快，结果与靛酚蓝分光光度法无显著性差异。

Description

基于邻苯二甲醛-NH3-Na2SO3反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法

技术领域

本发明涉及水样中铵氮含量的测定方法，具体涉及一种基于邻苯二甲醛-NH₃-Na₂SO₃反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法。

背景技术

铵氮(也称为氨氮)是指水中以游离氨(NH₃)和铵离子(NH₄ ⁺)形式存在的氮，其组成比取决于水的pH值和水温。它是水体中浮游植物可直接利用的最重要的无机氮形态，由于受人类活动的影响，一些水体的铵氮含量较高，甚至达到毒害水生生物和破坏水体生态平衡的程度。因此，铵氮是水质必测指标。目前测定水样中铵氮的方法很多，如纳氏试剂分光光度法、水杨酸光度法、化学发光法、离子色谱法、分子吸收光谱法等。但这些方法大多操作复杂，易受干扰。流动注射分析(FlowInjectionAnalysis，简写为FIA)是1974年丹麦化学家鲁齐卡(RuzickaJ)和汉森(HansenEH)提出的一种新型的连续流动分析技术，实现了溶液自动在线处理及测定。FIA技术具有装置小型、简单、操作可靠；自动化程度高、分析速度快；分析结果重现性好；所需试剂量少；灵敏度高、检测限低等优点；并且FIA技术可与多种分析仪器联用，目前广泛用于环境、农业、医药、食品等领域。但目前尚未发现基于OPA(邻苯二甲醛，o-phthaldialdehyde)-NH₃-Na₂SO₃反应生成***络合物采用流动注射分析法结合分光光度法进行检测水样中铵氮含量的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的水样中铵氮含量的测定方法，具体为基于邻苯二甲醛-NH₃-Na₂SO₃反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法，该方法操作简单、快速，与常规靛酚蓝分光光度法相比结果无显著性差异。

本发明所述的基于邻苯二甲醛-NH₃-Na₂SO₃反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法，是采用流动注射分析仪和紫外可见分光光度计联合检测水样中的铵氮，包括以下步骤：

1)配制铵氮标准溶液、OPA-Na₂SO₃混合溶液和EDTA-NaOH缓冲溶液；

2)将流动注射分析仪的阀位调节为Fill状态，启动主动泵，将铵氮标准溶液泵入流动注射分析仪的储样管中，储样管中储满铵氮标准溶液；同时，纯水通过主动泵流经紫外可见分光光度计的检测器，检测器测定波长设置为550nm，对检测器调零；

3)将流动注射分析仪的阀位切换为Inject状态，启动主动泵和副动泵，将主动泵由储样管中泵出的铵氮标准溶液和副动泵泵出的试剂OPA-Na₂SO₃混合溶液及EDTA-NaOH缓冲溶液混合，并送入到流动注射分析仪的反应管中；

4)将流动注射分析仪的阀位切换为Fill状态，使反应管中的反应溶液在反应温度下保温反应一定时间；

5)到达反应时间后，启动主动泵，纯水推动反应管中的反应液流经检测器，由检测器于550nm处测定吸光度A，该吸光度信号由计算机连续采集，以流出曲线(流出曲线即为吸光度A随时间的变化曲线)的形式输出，记录流出曲线峰高处的吸光度，并以流出曲线峰高处的吸光度与铵氮标准溶液的浓度制作工作曲线；

6)以待测样品溶液代替铵氮标准溶液，重复步骤2)至步骤5)，获得待测样品溶液的流出曲线及所述流出曲线峰高处的吸光度，以该流出曲线峰高处的吸光度根据工作曲线定量待测样品溶液中的铵氮含量。

上述方法中，储样管为聚四氟乙烯管，优选采用长度为1.4-2.0m，内径为0.8-1.0mm的聚四氟乙烯管作为储样管。

上述方法中，OPA-Na₂SO₃混合溶液的泵入量优选为控制反应溶液(反应溶液即为参加反应的溶液，即铵氮标准溶液(或待测样品溶液)与OPA-Na₂SO₃混合溶液以及EDTA-NaOH缓冲溶液的混合溶液)中OPA的浓度为0.28-0.42g/L，Na₂SO₃的浓度为0.013-0.023g/L；更优选为控制反应溶液中OPA的浓度为0.35-0.42g/L，Na₂SO₃的浓度为0.017-0.023g/L；进一步优选为控制反应溶液中OPA的浓度为0.35g/L，Na₂SO₃的浓度为0.017g/L。

上述方法中，所述EDTA-NaOH缓冲溶液的泵入量为控制反应溶液的pH值为10.77-10.95，且EDTA在反应溶液中的浓度为大于或等于15g/L；优选为控制反应溶液的pH值为10.80-10.95，更优选为反应溶液的pH值为10.80，EDTA的浓度为17g/L。

上述方法中，所述反应管中的反应溶液优选是在≤60℃的条件下进行反应，反应温度越高，反应到达平衡的时间相应越短。本申请中，优选反应是在27-55℃的条件下进行，更优选以55℃作为反应温度。

上述方法中，纯水为载体。

本发明所述方法中，由于流动注射分析方法由程序精准控制反应时间，因此，在非平衡状态下测定亦可获得很好的重复性，即本发明所述方法中不需要等到反应平衡后才能进行下一步操作。因此，本发明所述方法中，反应溶液在反应管中反应的时间只要是大于0s的时间都可以，通常的选择是介于大于0s至小于或等于反应的平衡时间之间。申请人在试验中发现，当反应时间较长时，方法的灵敏度越高，检测限低，反之，灵敏度低，检测限高。实际测定时，可根据实际样品的浓度选择反应时间和反应温度。本申请中，当反应温度限定为27-55℃时，反应溶液在反应管中反应的时间优选为介于大于0s至小于340s之间，进一步优选为160-340s。

申请人在试验中还发现，当反应完成的反应液通过检测器的流通池时，流速越大，流出曲线峰越窄，测定时间也就越短，有利于提高方法测样速度。从提高测样速度这个角度考虑，本申请优选反应完成后所得的反应液流经检测器时的流速为≥8.2mL/min。

本发明所述方法中，OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA和Na₂SO₃的浓度可以根据反应溶液所需OPA和Na₂SO₃的量以及泵入体积计算确定，优选是使配制得到的OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA的浓度为0.85-1.27g/L，Na₂SO₃的浓度为0.04-0.07g/L；更优选为OPA的浓度为1.06-1.27g/L，Na₂SO₃的浓度为0.05-0.07g/L；最优选为OPA的浓度为1.06g/L，Na₂SO₃的浓度为0.05g/L。泵入的流速通常为2.3-3.0mL/min。

本发明所述方法中，EDTA-NaOH缓冲溶液通常采用26.0gEDTA二钠和一定量的NaOH溶于500mL超纯水配制而成；优选地，是由26.0gEDTA二钠和10.0gNaOH溶于500mL超纯水配制而成。泵入的流速通常为2.3-3.0mL/min。

本发明所述方法中，纯水推动储存管中溶液的流速为2.3-3.0mL/min。实际操作时，控制纯水推动储存管中溶液的流速、OPA-Na₂SO₃混合溶液泵入流速和EDTA-NaOH缓冲溶液泵入流速相等。

本发明所述方法中，铵氮标准溶液(或待测样品溶液)的泵入流速通常为4.0-6.0mL/min。

与现有技术相比，本发明基于OPA-NH₃-Na₂SO₃反应生成***络合物，该物质在550nm处有强烈吸收，且吸光度值与水样中铵氮浓度成正比，建立了测定水样中铵氮的流动注射分光光度法。该方法检测限可低至0.007mmol/L，可满足各类地表水中铵氮浓度的测定；湖水、河水和地下水的平均基底加标回收率分别为100.4％、95.2％、101.7％；而且分析速度快(即使以340s为反应时间，每小时至少也可进行8个样品的测定)。采用本发明所述方法进行水样中铵氮的检测，结果与靛酚蓝分光光度法无显著性差异。

以下是申请人确定本发明所述方法的最佳反应条件的优化实验及方法验证实验。

1实验部分

1.1仪器与试剂

UV-2550紫外可见分光光度计(岛津)；电热式恒温水浴锅(上海贺德实验设备有限公司)；FIA-3110流动注射分析处理仪(北京吉天仪器有限公司)。

本实验所用化学药品均为分析纯级别(阿拉丁公司)，有特别说明的药品除外。

实验用水为电阻率大于18.2MΩ·cm的超纯水。

铵氮标准溶液：用在110℃干燥至恒重的(NH₄)₂SO₄，配制成铵氮浓度为20mmol/L的铵氮标准储备液，于4℃冷藏保存；不同浓度的铵氮标准溶液用20mmol/L的铵氮标准储备液稀释得到。

10.60g/L邻苯二甲醛溶液：称取2.65gOPA，溶于50mL甲醇溶液(阿拉丁，色谱纯)后，再用超纯水稀释至250mL，摇匀密封避光冷藏保存。

1.00g/LNa₂SO₃溶液：称取0.50g无水Na₂SO₃固体，溶于500mL超纯水后，向其中加入0.20mL甲醛溶液(防止亚硫酸钠溶液变质)，摇匀冷藏保存。

OPA-Na₂SO₃混合溶液：一定体积的10.60g/LOPA溶液和1.00g/LNa₂SO₃溶液混合稀释而成；优化的实验方法中，OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA、Na₂SO₃的浓度分别为1.06g/L和0.050g/L。

EDTA-NaOH缓冲溶液：称取26.0gEDTA二钠和一定量的NaOH溶于500mL超纯水配制而成；优化的实验方法中，EDTA-NaOH缓冲溶液由26.0gEDTA二钠和10.0gNaOH溶于500mL超纯水配制而成。

1.2流动注射分析流路图与实验方法

流动注射分析流路图如图1所示，流动注射分析程序列于表1。分析时，将进样管放进待测溶液(铵氮标准溶液或者水样)中，反应管置于一定温度的恒温水浴中加热。运行程序，流动注射仪开始工作。在第1歩，流动注射仪的阀位为Fill状态，主动泵启动，待测溶液被泵过储样管，储样管中储满待测溶液；同时，纯水在主动泵的驱动下，流经紫外可见分光检测器中的2mm(i.d.)×1cm流通池；检测器测定波长设置为550nm，当分光光度计读数稳定时，对其进行调零；第2歩，流动注射仪的阀位切换为Inject状态，在主动泵和副动泵的驱动下，纯水推着储存在储样管中的待测溶液与试剂OPA-Na₂SO₃混合溶液、EDTA-NaOH缓冲溶液混合，并刚好前行至反应管在一定温度下停留反应160s(步骤3)；之后，第4歩，流动注射仪阀位为Fill状态，主动泵启动，纯水推着反应管中的反应液流经检测器中的流通池2mm((i.d.)×1cm)，由检测器于550nm处测定吸光度A；该信号被计算机连续采集，每0.5sec记录1个数据，以流出曲线(吸光度A随时间的变化曲线)的形式输出；流出曲线峰高处的吸光度(H_A)，即试样中铵氮定量的依据。为了保证数据的可靠性，分析时，进样应从低浓度到高浓度，未知样品之间要运行1-2个空白样，防止样品相互影响。

表1流动注射分析程序

2结果与讨论

2.1吸收光谱

配制浓度为0.500mmol/L的铵氮标准溶液，按1.2实验方法进行实验，在程序第4歩，用1cm光程比色皿在检测器后面接取流出的***溶液，混匀，置于UV-2550紫外可见分光光度计(岛津)中测定该溶液的吸收光谱，如图2所示。图2表明，该溶液在550nm有最大吸收。因此，本实验以550nm作为测定波长。

2.2实验参数的优化

2.2.1储样管的长度确定

储样管用于待测溶液的储存，待测溶液在载流(纯水)的推动下与反应试剂混合、停留反应、进而前行至检测器被检测，在此过程中，纯水与待测反应溶液之间的接触液面存在扩散现象。如储样管过短，因扩散作用，待测反应溶液被稀释，流出曲线峰高偏小；理论上，当储样管长度达到一定值后，储样管中最中间的部分可以免受扩散稀释影响，从而获得较大的流出曲线峰高值。为此，以0.500mmol/L的铵氮标准溶液为考察对象，在0.4-2.0m范围内，通过更换不同长度的储样管，固定其它实验参数如1.2实验方法所述，考察流出曲线峰高处吸光度(H_A)与储样管长度的关系，结果如图3所示。图3表明，随着储样管长度增加，H_A呈现先增大后趋于稳定的趋势，当储样管长度大于1.4m，H_A趋于恒值，可见，当储样管长度为1.4-2.0m，流出曲线可获最大的峰高值H_A。储样管越长，所需的待测液体积越大，所需的分析时间越长。综合考虑，本实验条件下，选取1.6m为储样管的最佳长度。

2.2.2试剂用量的优化

OPA、Na₂SO₃用量和反应溶液的pH值会影响OPA-NH₃-Na₂SO₃反应程度和反应速率。本实验采用单因素法，以0.500mmol/L的铵氮标准溶液为考察对象，分别对OPA、Na₂SO₃用量以及反应溶液的pH值进行了优化。

OPA用量的优化：通过改变OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA的配置浓度，在0.106-1.27g/L范围内改变OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA的浓度，固定其它实验参数如实验方法1.2所述，考察流出曲线峰高(H_A)与OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA浓度的关系，结果如图4所示。图4表明，随着OPA浓度的增加，H_A呈现先增加后达到最大平台的趋势，当OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA浓度在0.85-1.27g/L(反应液中OPA浓度为0.28-0.42g/L)范围内变化时，H_A保持不变，可见，0.85-1.27g/L为OPA-Na₂SO₃混合溶液中OPA的较佳浓度范围，本方法选择1.06g/L为OPA-Na₂SO₃混合溶液的最佳浓度，即选择控制反应液中OPA浓度为0.35g/L。

Na₂SO₃用量的优化：通过改变OPA-Na₂SO₃混合溶液中Na₂SO₃的配置浓度，在0.005-0.07g/L范围内改OPA-Na₂SO₃混合溶液中Na₂SO₃的浓度，固定其它实验参数如实验方法1.2所述，考察流出曲线峰高(H_A)与OPA-Na₂SO₃混合溶液中Na₂SO₃浓度的关系，结果如图5所示。图5表明，随着Na₂SO₃浓度的增加，H_A先增加后趋于恒值，当Na₂SO₃浓度在0.04-0.07g/L范围内变化时，H_A达最大并保持不变；可见，0.04-0.07g/L为OPA-Na₂SO₃混合溶液中Na₂SO₃的较佳浓度范围(即反应液中Na₂SO₃浓度为0.013-0.023g/L)，本方法选择0.05g/L为OPA-Na₂SO₃混合溶液中Na₂SO₃的最佳浓度，即控制反应液中Na₂SO₃浓度为0.017g/L。

反应溶液pH及其中EDTA用量的确定：通过改变EDTA-NaOH缓冲液中NaOH的配置浓度，在8.91-10.95范围内改变反应液的pH，固定其它实验参数如实验方法1.2所述，考察流出曲线峰高(H_A)与反应液pH的关系，结果如图6所示。图6表明，pH在8.91-10.95范围内，H_A值先增大后趋于稳定，当pH在10.77-10.95范围内变化时，H_A值达最大并保持不变。因此，反应液pH的较佳使用范围为10.77-10.95，实验选取反应液的最佳pH值为10.80。EDTA除了与NaOH形成缓冲溶液外，另一个目的是为了防止实际水样中Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子在8.91-10.95范围内与OH^-生成沉淀。通过反复实验，当实际水样中EDTA含量大于或等于15g/L时，河水，山泉水，纯水，自来水等实际水样在pH为8.91-10.95范围内均不会生成沉淀，保险起见，控制反应液中EDTA的浓度为17g/L。因此，EDTA-NaOH缓冲液中，当EDTA浓度为52g/L、NaOH浓度为20g/L时，按1.2实验方法进行实验，可控制反应液中EDTA和pH为最佳值。

2.2.3反应温度与反应停留时间的确定

为了考察反应温度对OPA-NH₃-Na₂SO₃反应速率的影响，在27-65℃范围内改变盘管2的加热温度(即反应温度)，测定了不同停留时间下不同温度下0.500mmol/L的铵氮标准溶液流出曲线的峰高值H_A，结果如图7所示。图7表明，在相同的停留时间下，反应温度从27℃增加至55℃，H_A呈现增加趋势，说明在此温度区间，温度越高反应速率越快；但是，当停留时间超过300s后，65℃的H_A反而略小于55℃下的H_A，这是因为当温度增加至65℃，部分***络合物分解褪色导致。不同温度下的平衡时间亦可反映反应速率的快慢，图7表明，当反应温度低于45℃时，反应平衡时间超过650s(图7中的(a),(b),(c))；当反应温度为55℃，反应平衡时间为340s(图7(d))；当反应温度为65℃，从图7(e)可观察到反应平衡时间为220s；可见，当反应温度越高，反应平衡时间越短，即反应速率越快。此外，实验观察到，当反应温度为65℃时，管道内产生不少气泡，不便于测定。因此，综合考虑反应速率和测定稳定性，以55℃为该方法的反应温度；当然，低于55℃亦可作为反应温度，较低的反应温度，仅仅减少方法的灵敏度，并不会有其它影响。

由以上实验可知，55℃，反应平衡时间为340s。由于流动注射分析方法由程序精准控制反应时间，因此，在非平衡状态下测定亦可获得很好的重复性。因此，停留时间可在0-340s范围内任意选取，停留时间长，方法的灵敏度高，检测限低，反之，灵敏度低，检测限高。因此，实际测定时，可根据实际样品的浓度选择停留时间和反应温度。

2.2.4测定时进样流速的优化

进样流速是指表1中流动注射程序中第4歩，反应管中溶液在纯水的推动下流经分光光度计流通池的速度。固定其它实验从参数如1.2所述，在2.4-8.2mL/min范围内改变进样流速，按1.2所述方法分别记录不同进样流速下，0.900mmol/L的铵氮标准溶液的流出曲线，结果如图8所示，图8中，从左至右，曲线分别标记为a,b,c,d,e,f,g,h。图8表明，随着进样流速的减慢，流出曲线的峰高H_A呈现非常缓慢的下降趋势，这应是溶液扩散作用导致；此外，进样流速越大，流出曲线峰越窄，测定时间越短，有利于提高方法测样速度。因此，本实验选取8.20mL/min为最佳进样流速。

2.3工作曲线与检测限

在1.2节选择的实验条件下，于反应温度55℃下，分别测定了160s、250s、340s三个不同停留时间的工作曲线，实验结果如表2所示；160s停留时间下，不同浓度的流出曲线如图9所示。由表2可知，160s、250s、340s三个不同停留时间下，流出曲线峰高值H_A值与铵氮标准工作溶液均成正比，对应的线性范围分别为0.100-0.900mmol/L，0.100-0.900mmol/L，0.100-0.700mmol/L；方法检测限参照文献(高若梅，刘鸿皋.检出限概念问题讨论—IUPAC及其它检出限定义的综合探讨和实验论证[J].分析化学,1993,21(10):1232-1236.)确立，即检测限＝0.01/斜率，检测限分别为0.007mmol/L、0.015mmol/L、0.036mmol/L；对应的分析速度分别12、10、8次/h。I类地表水铵氮限值为0.011mmol/L，可见，本方法可满足各类地表水中铵氮浓度的测定。同时，需要注意的是，不同的停留时间下，可获得不同的检测限，对应的分析速度也不相同。因此，测定实际样品时，可根据实际样的浓度范围选择合适的停留时间，以获得尽可能高的分析速度。

表2工作曲线与相关参数

2.4方法的验证

2.4.1基底加标回收

本实验分别以湖水、河水、地下水为基底，加标浓度分别为0.100、0.200、0.300、0.500、0.700mmol/L，在停留时间为160s下，测得基底加标曲线，以基底加标曲线除以当天工作曲线斜率计算获得方法的平均基底加标回收率，结果如表3所示。由表3可知，湖水、河水、地下水的平均基底加标回收率分别为100.4％、95.2％、101.7％，均介于90％-110％之间，说明采用本方法测定湖水、河水、地下水中的铵氮，基底无干扰。

表3基底加标回收率

2.4.2与靛酚蓝分光光度方法的比较

靛酚蓝分光光度法是广泛使用的测定铵氮的经典分析方法，本研究用本法与靛酚蓝分光光度法(JotaKanda.DeterminationofammoniuminseawaterbasedontheindophenolreactionwithO-phenylphenol(OPP)[J].Wat.Res..1995,29(12):2746-2750.)对取自桂林电子科技大学花江校区的两个湖水样进行测定，并对两者的结果做t统计检验，结果列于表4。表4数据表明，两个湖水样品的统计量t的计算值均小于置信度为95％时的临界值，说明本法用于湖水样测定，与靛酚蓝分光光度法结果相比无显著差异。

表4本法与靛酚蓝分光光度法测定结果的比较

3结论

本发明所述方法基于OPA-NH₃-Na₂SO₃反应生成***络合物，该物质在550nm处有强烈吸收，且吸光度值与水样中铵氮浓度成正比，建立了测定水样中铵氮的流动注射分光光度法。该方法检测限可低至0.007mmol/L，可满足各类地表水中铵氮浓度的测定；湖水、河水和地下水的平均基底加标回收率分别为100.4％、95.2％、101.7％；分析速度至少8个样/h。用本法与靛酚蓝分光光度法测定湖水样，两者测定结果无显著性差异。

附图说明

图1为本所述方法流动注射分析流路图，其中(a)为流动注射分析仪的阀为Fill状态，(b)为流动注射分析仪的阀为Inject状态；

图2为浓度为0.500mmol/L的铵氮标准溶液的此外吸收光谱图；

图3为流出曲线峰高处吸光度(H_A)与储样管长度的关系曲线；

图4为流出曲线峰高处吸光度(H_A)与反应溶液中OPA浓度的关系曲线；

图5流出曲线峰高处吸光度(H_A)与反应溶液中Na₂SO₃浓度的关系曲线；

图6流出曲线峰高处吸光度(H_A)与反应溶液pH值的关系曲线；

图7不同温度下不同反应时间对吸光度值的影响关系曲线，其中a为27℃；b为35℃；c为45℃；d为55℃；e为65℃；

图8进样流速对流出曲线的影响关系曲线，其中a为8.2mL/min；b为8.0mL/min；c为7.4mL/min；d为6.6mL/min；e为5.8mL/min；f为4.9mL/min；g为3.7mL/min；h为2.4mL/min；

图9当反应时间为160s时，不同铵氮浓度的流出曲线，a为0mmol/L；b为0.100mmol/L；c为0.300mmol/L；d为0.500mmol/L；e为0.700mmol/L；f为0.900mmol/L。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。

实施例1：具体水样的检测

1)配制铵氮标准溶液、OPA-Na₂SO₃混合溶液和EDTA-NaOH缓冲溶液；

铵氮标准溶液：0μmol/L、0.100μmol/L、0.300μmol/L、0.500μmol/L、0.700μmol/L、0.900μmol/L的铵氮标准溶液各20mL；

配制OPA-Na₂SO₃混合溶液，其中OPA、Na₂SO₃的浓度分别为1.06g/L和0.050g/L。

配制EDTA-NaOH缓冲溶液，EDTA-NaOH缓冲溶液由26.0gEDTA二钠和10.0gNaOH溶于500mL超纯水配制而成。

2)将流动注射分析仪的阀位调节为Fill状态，启动主动泵，将0μmol/L的铵氮标准溶液泵入流动注射分析仪的储样管(储样管为聚四氟乙烯管，其长度为1.4-2.0m，内径为1mm)中，储样管中储满铵氮标准溶液；同时，纯水通过主动泵流经紫外可见分光光度计的检测器，检测器测定波长设置为550nm，当分光光度计读数稳定时，对检测器调零；其中，流动注射分析程序如表5所示；

3)将流动注射分析仪的阀位切换为Inject状态，启动主动泵和副动泵，将主动泵由储样管中泵出的铵氮标准溶液和副动泵泵出的试剂OPA-Na₂SO₃混合溶液及EDTA-NaOH缓冲溶液混合，并送入到流动注射分析仪的反应管中；其中，流动注射分析程序如表5所示；

4)将流动注射分析仪的阀位切换为Fill状态，使反应管中的反应溶液在55℃条件下保温反应340s；

5)到达反应时间后，启动主动泵，纯水推动反应管中的反应液流经检测器，由检测器于550nm处测定吸光度A，该吸光度信号由计算机连续采集，以流出曲线(即吸光度A随时间的变化曲线)的形式输出，记录流出曲线峰高处的吸光度H_A；其中，流动注射分析程序如表5所示；

6)重复步骤2)至步骤5)，分别以0.100μmol/L、0.300μmol/L、0.500μmol/L、0.700μmol/L、0.900μmol/L铵氮标准溶液代替0μmol/L铵氮标准溶液，分别获得上述浓度铵氮标准溶液的流出曲线峰高处的吸光度H_A；并以这些吸光度H_A与铵氮标准溶液的浓度制作工作曲线；

7)取实际的水样作为待测样品溶液，以待测样品溶液代替0μmol/L铵氮标准溶液，重复步骤2)至步骤5)，获得待测样品溶液流出曲线峰高处的吸光度值，以获得的待测样品溶液流出曲线峰高处的吸光度值根据工作曲线定量每份待测样品溶液中的铵氮含量。

表5

2015年7月14日，采用上述实施例1所述方法对桂林市污水处理厂3个进出水样的铵氮浓度进行了测定，当天绘制的工作曲线方程为H_A＝0.6468C_N-0.0577(n＝6,R²＝0.9949)，同时测得水样的流出曲线峰高值，并由此计算水样的铵氮浓度列于表6。表6表明，测定的3个污水处理厂铵氮去除效果良好，出水均可达标排放，可见本发明所述方法可用于污水处理厂污水水样的测定。

表6污水处理厂进出水测定结果(mmol/L)

ND表示未检出

可见，本发明所述方法成功应用于测定3个污水处理厂的进出水样。本方法具有在线、操作简便、分析速度快等优点，具有现场测定的应用潜力。

Claims (10)

1.基于邻苯二甲醛-NH₃-Na₂SO₃反应的流动注射分光测定水样中铵氮的方法，是采用流动注射分析仪和紫外可见分光光度计联合检测水样中的铵氮，包括以下步骤：

1)配制铵氮标准溶液、OPA-Na₂SO₃混合溶液和EDTA-NaOH缓冲溶液；

2)将流动注射分析仪的阀位调节为Fill状态，启动主动泵，将铵氮标准溶液泵入流动注射分析仪的储样管中，储样管中储满铵氮标准溶液；同时，纯水通过主动泵流经紫外可见分光光度计的检测器，检测器测定波长设置为550nm，对检测器调零；

3)将流动注射分析仪的阀位切换为Inject状态，启动主动泵和副动泵，将主动泵由储样管中泵出的铵氮标准溶液和副动泵泵出的试剂OPA-Na₂SO₃混合溶液及EDTA-NaOH缓冲溶液混合，并送入到流动注射分析仪的反应管中；

4)将流动注射分析仪的阀位切换为Fill状态，使反应管中的反应溶液在反应温度下保温反应一定时间；

5)到达反应时间后，启动主动泵，纯水推动反应管中的反应液流经检测器，由检测器于550nm处测定吸光度A，该吸光度信号由计算机连续采集，以流出曲线(吸光度A随时间的变化曲线)的形式输出，记录流出曲线峰高处的吸光度，并以流出曲线峰高处的吸光度与铵氮标准溶液的浓度制作工作曲线；

6)以待测样品溶液代替铵氮标准溶液，重复步骤2)至步骤5)，获得待测样品溶液的流出曲线及所述流出曲线峰高处的吸光度，以该流出曲线峰高处的吸光度根据工作曲线定量待测样品溶液中的铵氮含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：储样管的长度为1.4-2.0m，内径为0.8-1.0mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：OPA-Na₂SO₃混合溶液的泵入量为控制反应溶液中OPA的浓度为0.28-0.42g/L，Na₂SO₃的浓度为0.013-0.023g/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述EDTA-NaOH缓冲溶液的泵入量为控制反应溶液的pH值为10.77-10.95，反应溶液中EDTA的浓度为大于或等于15g/L。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：反应溶液在反应管中进行反应的温度为≤60℃。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：反应溶液在反应管中进行反应的温度为27-55℃。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：反应溶液在反应管中反应的时间介于大于0至小于或等于反应的平衡时间之间。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：反应溶液在反应管中反应的时间介于大于0s至小于340s之间。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：反应溶液在反应管中反应的时间为160-340s。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：反应完成后所得的反应液流经检测器时的流速为≥8.2mL/min。