综合设计方案.0版17448.pdf

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1、综合设计实验方案 3.0 版本（氮部分）主要内容：采样与保存方案、实验方法、仪器操作方法。其中，采样与保存方案主要涉及到采样点的布设、采样时间安排以及保存预处理。实验方法主要是试剂法以及总氮时的凯氏法。仪器操作方法主要是对可见紫外分光光度计的操作。第一部分：采样与保存方案 采样点的布设已制成布点图。监测点的布设参照水质监测监测点的布设。注意：布点尽量选择水流动平衡、水面宽阔、顺直河段。对照断面避开各种永、污水流入或回流处。采样与样品保存、采样前，准备聚乙烯密封袋和采泥器，并清洗干净。此外，准备好船只。、采样方法和采样器 用柱状采泥器，采集沉积物-公斤样品，分为表层（多厚）和底层（多厚）两种样品

2、，装入密封袋。、土样保存 采集相应地点的土样装入密封瓶内带回实验室，土样立即进行含水率的测定。然后将其置于避光处风干。、采样时间安排 五一前后五天采集所有的九个点。时间安排原则，节假日的早晨。采样地点从远到近采集样品。第二部分：实验方法 请先阅读以下内容：1、纳氏法测氨氮：（如果试液有色，你又无法判断有无干扰，你可以用未加纳氏试剂的试液进行光谱扫描，得到有色试液的光谱曲线，再看曲线在 420nm 附件有没有吸收，若没有吸收则试液的颜色不干扰光度测定）。若有颜色干扰，还要看颜色干扰是有机色素呢还是无机离子，再考虑采取相应的处理措施。2、硝态氮：紫外光度测定时，原理上讲试液的颜色并不干扰测定，因为

3、有色物质的吸收在可见光区，但一定要注意，某些有色物质在可见和紫外光区都有吸收，例如，高锰酸钾和重铬酸钾，另外，一些简单阴离子，包括钾离子在紫外光区都有吸收，而且就在硝酸根吸收峰附近，显然试液较复杂时，应该做一做除去硝酸根后的光谱扫描曲线，了解其他成分是否有吸收。如果有紫外吸收的干扰，可以采用还原成亚硝酸根后用乙二胺显色在可见光区来测定（另取一份试液先测定亚硝酸根），或者在紫外光区采用双波长法测定。3、亚硝态氮：乙二胺显色法测定。有色物为紫红色染料（最大吸收波长约 538nm），当然，与紫红色相近的其他有色物质都干扰。准确判断是否干扰，干扰有多大，可以按“1、纳氏法测氨氮”中的光谱扫描曲线来判断

4、。(未显色的原试液的吸收曲线是否在 538nm 附近有吸收，此处没有吸收，即使其他波长下有峰也是没有干扰的)4、总氮：消解后，若按硫酸吸收氢氧化钠滴定法来测定，就不存在颜色干扰的问题了，如果消解后是按氨态氮光度分析法来测定，当然，问题又回到第一种情况了。光度分析的干扰消除方法：加掩蔽剂使干扰离子不显色，试液有色，用试液作参比即空白参照（不需显色的紫外光度法则不能这样）扣除背景，双波长法，萃取分离或沉淀分离等，要根据具体情况来选择措施。测定土样中硝态氮 1、5g 干土和 25g（按每毫升质量约为 1g 计算）碳酸氢钠溶液浸出土壤浸出液。土壤浸出液必须是无色，方可进行以下方法一的操作。若有色，利用

5、紫外区双波长测定法，或采取例如萃取分离其颜色的方法（加入活性碳，再离心取上清液的方法）方法一：紫外分光光度法 1、检测干扰 取 5mL 的土壤浸出液，加入过量的锌粉和一滴硫酸。锌把硝酸根离子还原成亚硝酸根离子，硫酸提供酸性环境。然后在最大吸收波长（我们可以先用硝酸盐氮标准使用液找出其紫外区最大吸收波长）处，测吸光度。若有吸光，则使用双波长测定（如需要双波长测定，另注方法，现未打印）。若无吸光度，则继续下列步骤。2、校准曲线的绘制 在 7 支 50mL 比色管中，分别加入 0、0.25、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL 硝酸盐氮标准使用液，用水稀释至标线。加 1.0mL 盐酸

6、溶液，0.1mL 氨基磺酸溶液于比色管中（如亚硝酸盐氮低于 0.1mL/L 时，可不加氨基磺酸溶液）用光程长 10mm 石英比色皿，在最大吸收波长处，测吸光度。3、水样的测定 量取 200mL 水样置于锥形瓶或烧杯中，加入 20mL 硫酸锌溶液，在搅拌下滴加氢氧化钠溶液，调至 pH7。经离心分离，吸取 25mL 上清液于 50mL 比色管中，稀释至标线测定吸光度。4、空白试验 用水代替水样，按相同步骤进行测定。5、计算 吸光度 Ar，在校准曲线上查出相应的 g 数，硝态氮含量(mgL)按下式计算：Cn=m/v 式中：m试样测出含氮量，g；V测定用试样体积，mL。总氮的测定 原理：通过含氮有机物

7、与浓硫酸共热生成硫酸铵，后与浓碱反应产生氨经硼酸吸收后用标准无机 酸滴定即可测出待测物中的总氮量 天然有机物的含氮量常用微量凯氏定氮法来测定。生物材料的含氮化合物分析测定主要是指蛋白质，核酸的含量通常是用定磷法或别的方法测定。蛋白质的含氮量几乎是恒定的，约在1516%之间。因此只要测定蛋白氮，乘以6.25，即为粗蛋白质含量。当被测的天然含氮有机物与浓硫酸共热时，其中的碳、氢元素转变成CO2和H2O，而氮元素转变成氨，并进一步与硫酸反应生成硫酸铵，此过程称为“消化”。消化时分解反应进行得很慢，需要加入硫酸钾以提高沸点（可由290提高到400），加入硫酸铜作为催化剂（其他氧化剂如H2O2也可）。消

8、化完成后，在凯氏定氮仪中加入强碱碱化消化液，使硫酸铵分解放出氨。用水蒸气蒸馏法，将氨蒸入过量标准无机酸（硼酸）溶液中，然后用标准盐酸溶液进行滴定，从而计算出含氮量。以甘氨酸为例，该过程的化学反应如下：CH2NH2COOH+3H2SO4 =2CO2+3SO2十4H2O十NH3 2NH3+H2SO4 =(NH4)2SO4 浓碱可使消化液中的硫酸铵分解，游离出氨，借水蒸汽将产生的氨蒸馏到一定量、一定浓度的硼酸溶液中，硼酸吸收氨后使溶液中的氢离子浓度降低，然后用标准无机酸滴定，直至恢复溶液中原来的氢离子浓度为止，最后根据所用标准酸的摩尔数(相当于待测物中氨的摩尔数)计算出待测物中的总氮量。本法适用于0

9、.2 2.0 mg的氮量测定。相对误差小于2%。1、浓硫酸（化学纯 99.5%）200mL 2、粉末硫酸钾硫酸铜混合物 16g K2S04与CuS04.5H20以 3：1配比研磨混合 3、30氢氧化钠溶液 1 000 mL 4、2硼酸溶液 5 000 mL 5、标准盐酸溶液(约001 molL)6、混合指示剂(田氏指示剂)由50mL01甲烯蓝乙醇溶液与200mL01甲基红乙l醇溶液混合配成，贮于棕色瓶中备用。这种指示剂酸性时为紫红色，碱性时为绿色。变色范围很窄且灵敏。7、市售标准面粉和富强粉各2g 8、仪器：1.凯氏定氮管、凯氏定氮仪。2消化炉 3消化管 4铁架台 5电子天平 650 ml容量

10、瓶 7锥形瓶 8表面皿 9移液管 10量筒 11酸式滴定管 12酒精灯 1、泥样消解 取土样0.7g再取0.2gCuSO4(固体)、3gK2SO4(固体)、15mL浓H2SO4(98%)移入200mL消解瓶中。将样品放入消解装置，开始消解，消解时间如下：(消解时应将消解装置对应水龙头打开吸收多余的浓硫酸)先将旋钮旋至3(消解5min)，再旋至7(消解5min)，最后调至10(直到消解样品呈蓝绿色澄清透明即可)大约2h。2、加入 5ml 的消化稀释液。3、用 20ml 的 2%的硼酸封住蒸馏口（关掉 P1 和 P3）。4、进样 20ml 的 40%的氢氧化钠，后加入少许水冲洗，水封住进样口。5、

11、酒精灯加热蒸馏瓶。6、当第一滴氨水从冷凝管中滴下的时候，计时 5min，后将硼酸溶液稍微离开蒸馏管口，让蒸馏管口在硼酸液面吹 2min，清洗蒸馏管口。7、用 HCl 滴定兰色蒸馏液和硼酸液的混合物，直至兰色褪去，稍微有一点粉色，滴定结束。五、实验数据分析和处理（1）计算%10025.620014.0)(21VVVC总氮量 式中：C标准盐酸溶液浓度（mol/L），实验中是 0.01094mol/L V1滴定样品用去的盐酸体积（ml）V2滴定空白用去的盐酸体积（ml）0.014氮的毫摩尔质量 V样品的用量，实验中是 1.0mL 6.25蛋白质的转换系数 铵氮的测定 提取液无色，刚进行以下操作。纳氏

12、试剂光度法测氨氮 校准曲线的绘制 吸取 0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.0mL 铵标准使用液于 50mL 比色管中，加水至标线，加 1.0mL 酒石酸钾钠溶液混匀。加 1.5mL 纳氏试剂，混匀。放置 10min，在 420nm（经验范围，我们可以自己再找出最大吸收波长）处，用光程 10mL 比色管，以水为参比，测量吸光度。3.3.2 水样的测定 取 20mL 水样滤液，加入 50mL 比色管中，稀释至标线，加 1.0mL 酒石酸钾钠溶液。摇匀放置 10min 后，同工作曲线步骤测定吸光度。3.3.3 空白试验：以无氨水代替水样，做全程序空白测定。注：（1）土壤浸出液中常含有 Ca2+、Mg2+等，这些离子在这种条件下也能和铵试剂生成沉淀，使溶液浑浊，干扰铵态氮的测定。加入酒石酸钾钠可以排除这些干扰。（2）10酒石酸钾钠试剂的配制方法是：称取分析纯酒石酸钾钠 10g（或用酒石酸钠）、氢氧化钠 2g 溶于少量水中，然后加水到 100mL。计算 从工作曲线上查得氨氮含量（mg）氨氮（N,mg/L）=m/V*1000 式中：m工作线上查得的氨氮含量（mg）V水样体积（mL）。