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凱氏氮
鎖定
凱氏氮是指以基耶達(Kjeldahl)法測得的含氮量,它包括氨氮和在此條件下能轉化為銨鹽而被測定的有機氮化合物。此類有機氮化合物主要有蛋白質、氨基酸、肽、腖、核酸、尿素以及合成的氮為負三價形態的有機氮化合物,但不包括疊氮化合物,硝基化合物等。
在水處理領域,一般認為總氮=總凱氏氮+硝氮+亞硝氮,凱氏氮=有機氮+氨氮
- 中文名
- 凱氏氮
- 外文名
- Kjeldahl
- 適用範圍
- 測定工業廢水
- 原 理
- 水中加入硫酸並加熱消解
凱氏氮測定
水質凱氏氮的測定:GB 11891—89
Water quality-Determination of kjeldahl nitrogen
本標準參照採用國際標準ISO 5663-1984《水質——凱氏氮的測定——硒催化礦化法》。
凱氏氮主題內容
本標準規定了以凱氏(Kjeldahl)法測定氮含量的方法。它包括了氨氮和在此條件下能被轉化為銨鹽的有機氮化合物。此類有機氮化合物主要是指蛋白質、肽、腖、氨基酸、核酸、尿素及其他合成的氮為負三價態的有機氮化合物。它不包括疊氮化合物、連氮、偶氮、腙、硝酸鹽、亞硝基、硝基、亞硝酸鹽、腈、肟和半卡巴腙類的含氮化合物。
凱氏氮適用範圍
1.1適用範圍
本標準適用於測定工業廢水、湖泊、水庫和其他受污染水體中的凱氏氮。
1.2測定範圍
凱氏氮含量較低時,分取較多試樣,經消解和蒸餾,最後以光度法測定氨。含量較高時,分取較少試樣,最後以酸滴定法測定氨。
1.3 最低檢出濃度
試料體積為50mL時,使用光程長度為10mm比色皿,最低檢出濃度為0.2mg/L。
凱氏氮原理
水中加入硫酸並加熱消解,使有機物中的胺基氮轉變為硫酸氫銨,遊離氨和銨鹽也轉為硫酸氫銨。消解時加入適量硫酸鉀提高沸騰温度,以增加消解速率,並以汞鹽為催化劑,以縮短消解時間。
消解後液體,使成鹼性並蒸餾出氨,吸收於硼酸溶液中。然後以滴定法或光度法測定氨含量。
汞鹽在消解時形成汞銨絡合物,因此,在鹼性蒸餾時;應同時加入適量硫代硫酸鈉,使絡合物分解。
凱氏氮試劑
3.1 無氨水製備
3.2 硫酸,P20=1.84g/mL。
3.3 硫酸鉀(K2SO4)。
3.4 硫酸汞溶液:稱取2g紅色氧化汞(HgO)或2.74g硫酸汞(HgSO4),溶於40mL(1+5)硫酸溶液中。
3.5 硫代硫酸鈉一氫氧化鈉溶液:稱取500g氫氧化鈉溶於水,另稱取25g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)溶於上述溶液中,稀釋至1L,貯於聚乙烯瓶中。
3.6 硼酸溶液:稱取20g硼酸(H3BO3)溶於水,稀釋至1L。
3.7 硫酸標準溶液,c(1/2H2SO4)=0.02mo1/L:分取11mL(1+19)硫酸,用水稀釋至1L。按下述操作進行標定。
稱取經180℃乾燥2h的基準試劑級碳酸鈉(Na2CO3)約0.5g(稱準至0.0001g),溶於新煮沸放冷的水中,移入500mL容量瓶內,稀釋至標線。
計算:
式中:c——硫酸標準溶液濃度,mo1/L;
m——稱取碳酸鈉質量,g;
V——硫酸標準溶液滴定消耗體積,mL;
53——碳酸鈉(1/2H2SO3)摩爾質量。
凱氏氮儀器
4.1 凱氏定氮蒸餾裝置
4.1.1 500mL凱氏瓶。
4.1.2 氮球。
4.1.3 直形冷凝管(300mm)。
4.1.4 導管。
4.2 10mL酸式微量滴定管。
凱氏氮採樣貯存
如不能及時進行測定,應加入足夠的硫酸(3.2),使pH小於2,並在4℃保存。
凱氏氮步驟
6.1 試料
分取250mL試樣,經消解、蒸餾後所得餾出液,取試料最大體積為50.0mL,可測定凱氏氮最低濃度為0.2mg/L(光度法)。分取25.0mL試樣,經消解、蒸餾後所得餾出液全部作為試料,可測定凱氏氮濃度高至100mg/L(酸滴定法)。
6.2 測定
6.2.1 試樣體積的確定:按下表分取適量,移入凱氏瓶中。
水樣中凱氏氮含量(mg/L)
試樣體積(mL)
~10
250
10~20
100
20~50
50.0
50~100
25.0
6.2. 2 消解:加10.0mL硫酸(3.2),2.0mL硫酸汞溶液(3.4),6.0g硫酸鉀(3.3)和數粒玻璃珠於凱氏瓶中,混勻,置通風櫃內加熱煮沸,至冒三氧化硫白色煙霧並使液體變清(無色或淡黃色),調節熱源使繼續保持沸騰30min,放冷,加250mL水,混勻。
6.2.3 蒸餾:將凱氏瓶斜置使成約45°角,緩緩沿瓶頸加入40mL硫代硫酸鈉-氫氧化鈉溶液(3.5),使在瓶底形成鹼液層,迅速連接氮球和冷凝管,以50mL硼酸溶液(3.6)為吸收液,導管管尖伸入吸收液液麪下約1.5cm,搖動凱氏瓶使溶液充分混合,加熱蒸餾,至收集餾出液達200mL時,停止蒸餾。
6.3 空白試驗
按6.2所述步驟進行空白試驗,以與試樣相同體積的水代替試樣。
凱氏氮結果表示
凱氏氮含量接式(2)計算:
式中:
CN——凱氏氮含量,mg/L;
V1——試樣滴定所消耗的硫酸標準溶液體積,mL;
VO——空白試驗滴定所消耗的硫酸標準溶液體積,mL;
V——試樣體積,mL;
C——滴定用硫酸標準溶液濃度,mo1/L;
14.01——氮(N)的摩爾質量。
凱氏氮特殊説明
餾出液移入250mL容量瓶中,加水至標線,混勻後,分取適量(使氨氮含量不超過0.1mg)移入50mL比色管中,滴加1mo1/L氫氧化鈉溶液至pH7~9,用水稀釋至標線,以納氏試劑比色法(見GB 7479《水質 銨的測定 蒸餾和滴定法》)測定氨量。
附加説明:
本標準由國家環境保護局標準處提出。
本標準由杭州市環境保護監測站負責起草。
本標準主要起草人沈叔平。
本標準委託中國環境監測總站負責解釋。