总氮的测定[1]15页PPT文档
实验四总氮量的测定——凯氏定氮法
❖ 蛋白质是一类复杂的含氮化合物，其中每一种蛋白质都有恒 定的含氮量，一般大约为14-18%，平均为16%。由凯氏定 氮法测出含氮量，再乘以系数6.25（即每含氮1g，就表示该 物质含蛋白质6.25g）即为蛋白质量。
若测定的样品含氮部分是蛋白质，则有
样品克 的 /% 氮 总 A B 氮 0 .01 含 4 0 1% 0 0 量 0
C 10000
式中：A为滴定样品用去盐酸平均毫升数：B为滴定空白用去 盐酸平均毫升数；C为称量样品的克数；0.0100为盐酸的当量 浓度（实际上，此项应按实验中使用盐酸的实际浓度填写） ；14为氮的原子量；6.25为系数（1ml0.01N盐酸相当于 0.14mg氮）。
❖ 最好将三氯乙酸沉淀的蛋白质部分再去消化，消化后测含氮 量，这个含氮量应相等于由总氮及非蛋白氮计算的蛋白氮量。
但操作麻烦一些。
合作愉快
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蒸馏、吸收
❖取2～3个50ml的维形瓶，加入5ml左右2%硼酸-指示剂混 合液，用表面皿覆盖备用。准确吸取10mL样品处理液由小 漏斗流入反应室，并以10mL水洗涤小烧杯使之流入反应室 内，塞紧玻璃塞。从安全漏斗中慢慢加入10mL400g/L氢 氧化钠，溶液应呈蓝褐色。不要摇动，将定氮球连接好。 用直火加热蒸馏30min，将蒸馏装置出口离开液面继续蒸 馏1min，用蒸馏水淋洗尖端后停止蒸馏。
实验流程
样品消化 蒸馏吸收 滴定
总氮的测定
总氮（TN ）的测定氮类可以引起水体中生物和微生物大量繁殖，消耗水中的溶解氧，使水体恶化，出现富营养化。
总氮是衡量水质的重要指标之一。
1、测定方法：(1)有机氮和无机氮（氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮）加和得之。
(2)过硫酸钾氧化—紫外分光光度法。
2、水样保存在24小时内测定。
过硫酸钾—紫外分光光度法：1、原理水样在60℃以上的水溶液中按下式反应，生成氢离子和氧。
K 2S 2O 8+H 2O →2KHSO 4+1/2O 2KHSO 4→K++HSO 4-HSO 4-→H++SO 42-加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。
在120-124℃的碱性介质中，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为硝酸盐，同时也将大部分有机氮转化为硝酸盐，而后用紫外分光光度计分别于波长220nm 和275nm 处测吸光度。
其摩尔吸光系数为1.47×1032752202A A A -=从而计算总氮的含量。
2、仪器：(1)紫外分光光度计、(2)压力蒸汽消毒器或家用压力锅(3)25ml 具塞磨口比色管试剂：(1)碱性过硫酸钾：称取40g过硫酸钾，15g氢氧化钠，溶于水中,稀释至1000ml。
贮于聚乙烯瓶中，保存一周。
(2)1+9盐酸(3)硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105-110℃烘干4h硝酸钾溶于水中，移入1000ml容量瓶中，定容。
此溶液每毫升含100微克硝酸盐氮。
加入2ml三氯甲烷为保护剂,稳定6个月（？）。
(4)硝酸钾标准使用液：吸取10ml贮备液定容至100ml既得。
此溶液每毫升含10微克硝酸盐氮。
3、实验步骤：(1)校准曲线的绘制①分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸钾标准使用液于25ml比色管中，稀释至10ml。
再取待测样取25ml（精确）。
②加入5ml碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，用纱布扎住，以防塞子蹦出，将比色管放入蒸汽压力消毒器内或家用压力锅中，加热半小时，放气使压力指针回零，然后升温至120-124℃，开始计时，半小时后关闭。
总氮的测定
总氮的测定一总氮的定义总氮是指水中各种形态无机和有机氮的总量。
包括NO3-、NO2-和NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮，以每升水含氮毫克数计算。
常被用来表示水体受营养物质污染的程度。
水体中含氮量的增加将导致水体质量下降。
特别对于湖泊、水库水体，由于含氮量的增加，使水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中的溶解氧，从而加速湖泊、水库水体的富营养化和水体质量恶化。
二主题内容与适用范围本标准规定了用碱性过硫酸钾在120～124℃消解、紫外分光光度测定水中总氮的方法，适用于地面水、地下水的测定。
本法可测定水中亚硝酸盐氮、硝酸盐氨、无机铵盐、溶解态氨及大部分有机含氮化合物中氮的总和。
氮的最低检出浓度为0.050mg／L，测定上限为4mg ／L。
本方法的摩尔吸光系数为1.47×103L·mo1－1·cm－1。
测定中干扰物主要是碘离子与溴离子，碘离子相对于总氮含量的2.2倍以上，溴离子相对于总氮含量的3.4倍以上有干扰。
某些有机物在本法规定的测定条件下不能完全转化为硝酸盐时对测定有影响。
三实验原理在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。
分解出的原子态氧在120～124℃条件下，可使水样中含氯化合物的氮元素转化为硝酸盐。
并且在此过程中有机物同时被氧化分解。
可用紫外分光光度法于波长220和275nm处，分别测出吸光度A220及A275四实验试剂和仪器碱性过硫酸钾溶液，碱性过硫酸钾溶液，硝酸钾标准贮备液，硝酸钾标准使用液，硫酸溶液，1＋35。
DR5000紫外分光光度计及10mm石英比色皿，医用手提式蒸气灭菌器或家用压力锅(压力为1.1～1.4kg／cm2)，锅内温度相当于120～124℃。
具玻璃磨口塞比色管，25mL。
四水样采集与保存在水样采集后立即放入冰箱中或低于4℃的条件本保存，但不得超过24h。
总氮测定方法
样品提取与浓缩的技巧与要领
样品提取
• 采用适当的提取试剂和方法 • 注意提取效率和回收率
样品浓缩
• 采用旋转蒸发、吹扫捕集等方法 • 注意浓缩效率和样品损失
04
总氮测定过程中的关键技术与技巧
测定过程中的标准曲线绘制与应用
标准曲线的绘制
• 采用已知浓度的标准样品进行测定 • 绘制标准曲线，用于定量分析
仪器操作
• 按照仪器说明书进行操作 • 注意仪器安全和正确使用
仪器维护
• 定期清洁和保养仪器 • 出现故障时及时维修
05
总氮测定方法的实际应用案例分析
水体中总氮的测定与应用
测定方法
• 化学法、光谱法或色谱法 • 根据实际需求和条件选择合适的测定方法
应用
• 评估水体富营养化程度 • 为污水处理和水资源管理提供依据
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总氮测定方法全面解析
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01
总氮测定方法概述及其重要性
总氮测定方法的定义与意义
总氮测定方法是指通过化学、光谱或 色谱等技术手段
总氮是生态系统中重要 的营养元素
总氮测定方法在环境监 测、水资源管理等领域
具有重要应用
• 测定样品中总氮含量的方法 • 总氮包括有机氮和无机氮 • 测定总氮有助于评估生态环境质 量
• 评估水体富营养化程度 • 为污水处理和水资源管理提供依据
土壤中总氮的测定
• 评估土壤肥力状况 • 为农业生产提供科学指导
动植物样品中总氮的测定
• 评估生物生长和繁殖状况 • 为生态保护提供依据
02
常用总氮测定方法及其优缺点
化学法测定总氮及其优缺点
总氮的测定
总氮的测定一、背景介绍总氮是指样品中所有形态的氮元素的总量，包括无机氮和有机氮。
测定总氮是环境监测、土壤肥力评价、水质评价等领域中常用的一种分析方法。
二、总氮的测定方法1. 水样中总氮的测定方法（1）Kjeldahl法：将水样加入含硫酸和催化剂的消解液中，经过加热消解后，将生成的铵盐转化为硫酸盐，并用碱溶液滴定，计算出总氮含量。
（2）UV-Vis分光光度法：将水样经过预处理后，使用紫外可见分光光度计测定其在特定波长下吸光度，进而计算出总氮含量。
2. 土壤中总氮的测定方法（1）Kjeldahl法：将土壤样品与含硫酸和催化剂的消解液混合，在高温下消解，然后进行沸腾蒸馏，并用碱溶液滴定，计算出总氮含量。
（2）燃烧法：将土壤样品进行干燥和粉碎处理后，在高温下进行燃烧，将产生的氮氧化为NOx，再经过化学反应转化为NO3-，最后用离子色谱法测定NO3-含量，进而计算出总氮含量。
三、总氮测定方法的优缺点比较1. Kjeldahl法优点：适用于各种样品类型；操作简单，成本低廉。
缺点：消解过程中有毒性蒸汽产生；需要大量的硫酸和碱溶液；不适用于含有硝酸盐的样品。
2. UV-Vis分光光度法优点：速度快、准确性高；不需要消解过程。
缺点：对预处理要求高；不能区分有机氮和无机氮。
3. 燃烧法优点：能够准确测定土壤样品中的总氮含量。
缺点：操作复杂，需要专业设备；可能会损失部分样品中的挥发性氮。
四、总结与展望总体来说，Kjeldahl法是目前应用最广泛、成本最低廉的总氮测定方法。
但随着科技的发展和人们对环境问题认识的提高，UV-Vis分光光度法和燃烧法也逐渐得到广泛应用。
未来，随着技术的不断进步，总氮测定方法将更加快速、准确、简便。
《NH3N的测定》PPT课件
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30
习题
１.简述纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的原理。 ２.纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮时有哪些干扰因
素,如何消除? ３.如何配制纳氏试剂(二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾)？ 4. 如何制备无氨水? 5.使用纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮，取水样
２.易挥发的还原性干扰物质，还可在酸性条件下加热除 去。
３.钙镁等金属离子的干扰——加入酒石酸钾钠溶液，可 消除
４.余氯——加入适量的硫代硫酸钠溶液，每0.5mL可除 去0.25mg余氯。也可用淀粉-碘化钾试纸检验是否除 尽余氯。
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（四）试剂
分析纯试剂和无氨水。 1、铵氮标准贮备液：ρN=1000ug/mL
3.8190g NH4Cl(优级纯，在100℃～105℃干燥2h）， 溶于水中，移入l000mL容量瓶中，稀释至标线，可 在2℃ ～5℃保存1 个月。 2、铵氮标准使用液：ρN=10ug/mL。 吸取5.00mL 氨氮标准贮备液于500mL 容量瓶中， 稀释至刻度。临用前配制。
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３.纳氏试剂
氨氮的测定
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1
含氮化合物
总氮＝有机氮＋无机氮（ NH3-N＋ NO2- -N＋ NO３- -N） 四种含氮化合物间的转化：
氨化过程：有机氮→无机氮（ NH3-N ） 硝化过程（有氧）：NH3-N → NO2- -N → NO３- -N 反硝化过程（无氧）：NO３- -N → NO2- -N → NH3-N → N2
④ 在蒸馏刚开始时，氨气蒸出速度较快，加热不能过
快，否则造成水样暴沸，馏出液温度升高，氨吸收
不完全.馏出液速率应保持在l0mL/min左右
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相同的试剂、用量和分析步骤进行平行操作。 注：当测定在接近检测限时，必须控制空白试验的吸光度
Ab不超过0.03，超过此值，要检查所用水、试剂、器皿.
分析步骤
7.3 标准曲线的绘制 7.3.1 校准系列的制备： a.用分度吸管向一组(10支)比色管(5.4)中，分别加入硝酸盐
分析步骤
e.移取部分溶液至10mm，石英比色皿中，在紫外分光光度 计上，以无氨水作参比，分别在波长为220与275nm处测定 吸光度，并用式(1)计算出校正吸光度A。
7.1.3 试样含悬浮物时，先按上述7.1.2中a至d步骤进行，然 后待澄清后移取上清液到石英比色皿中。再按上述7.1.2中e 步骤继续进行测定。
八、结果表示
计算方法 按式(1)计算得试样校正吸光度Ar，在校准曲线上查出相
应的总氮?g数，总氮含量(mg／L)按下式计算：
CN = m / v -----------（5）
式中：m——试样测出含氮量， 微克； V——测定用试样体积，mL。
九、精密度与准确度(参考）
9.1 重复性 21个实验室分别测定了亚硝酸钠，氨基丙酸与氯化铵混合样品；CW604氨氮
上述实验室对上述三种统一合成样品测定，实验室内均值相对误差分别为6.3 ％，2.4％和8.7％。
室内单内相对误差分别为7.5％，3.8％和9.8％。实验室平均回收率置信范围 分别为99.0±6.4％，99.0±5.1％和101±9.4％。
五、仪器和设备
5.1 常用实验室仪器和下列仪器。 5.2 紫外分光光度计及10mm石英比色皿。 5.3微波消解炉 5.4 25mL比色管 所用玻璃器皿可以用盐酸(1＋9)或硫酸(1＋
总氮(TN)的测定
总氮（TN）的测定总氮（TN）的测定氮类可以引起水体中生物和微生物大量繁殖，消耗水中的溶解氧，使水体恶化，出现富营养化。
总氮是衡量水质的重要指标之一。
1、测定方法：(1)有机氮和无机氮（氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮）加和得之。
(2)过硫酸钾氧化—紫外分光光度法。
2、水样保存在24小时内测定。
过硫酸钾—紫外分光光度法：1、原理水样在60℃以上的水溶液中按下式反应，生成氢离子和氧。
K 2S2O8+H2O→2KHSO4+1/2O2KHSO4→K++HSO4-HSO4-→H++SO42-加入氢氧化钠用以中和氢离子，使过硫酸钾分解完全。
在120-124℃的碱性介质中，用过硫酸钾作氧化剂，不仅可将水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为硝酸盐，同时也将大部分有机氮转化为硝酸盐，而后用紫外分光光度计分别于波长220nm和275nm处测吸光度。
其摩尔吸光系数为1.47×103从而计算总氮的含量。
2、仪器：(1)紫外分光光度计、(2)压力蒸汽消毒器或家用压力锅(3)25ml具塞磨口比色管试剂：(1)碱性过硫酸钾：称取40g过硫酸钾，15g氢氧化钠，溶于水中,稀释至1000ml。
贮于聚乙烯瓶中，保存一周。
(2)1+9盐酸(3)硝酸钾标准贮备液：称取0.7218g经105-110℃烘干4h硝酸钾溶于水中，移入1000ml容量瓶中，定容。
此溶液每毫升含100微克硝酸盐氮。
加入2ml三氯甲烷为保护剂,稳定6个月。
(4)硝酸钾标准使用液：吸取10ml贮备液定容至100ml既得。
此溶液每毫升含10微克硝酸盐氮。
3、实验步骤：(1)校准曲线的绘制①分别吸取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml硝酸钾标准使用液于25ml比色管中，稀释至10ml。
②加入5ml碱性过硫酸钾溶液，塞紧磨口塞，用纱布扎住，以防塞子蹦出。
③将比色管放入蒸汽压力消毒器内或家用压力锅中，加热半小时，放气使压力指针回零，然后升温至120-124℃，开始计时，半小时后关闭。
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试剂和材料
4.6 硝酸钾标准溶液 4.6.1 硝酸钾标准贮备液，CN＝100mg／L：硝酸钾(KNO3)在105～
110℃烘箱中干燥3h，在干燥器中冷却后，称取0.7218g，溶于水(4.1)中， 移至1000mL容量瓶中，用水(4.1)稀释至标线在0～10℃暗处保存，或加 入1～2mL三氯甲烷保存，可稳定6个月。 4.6.2 硝酸钾标准使用液，CN＝10mg／L：将贮备液用水(4.1)稀释10倍 而得。使用时配制。 4.7 硫酸溶液，1＋35。
As＝As220-2As275 ………………………………(2) Ab＝Ab220－2Ab275………………………………(3) Ar＝As－Ab ………………………………………(4) 式中：AS220——标准溶液在220nm波长的吸光度；
物则按(7.1.3)步骤测定。
七、分析步骤
7.1 测定 7.1.1 取10.00mL试样(含氮量超过4mg/L时，可减少
取作量并加水(4.1)稀释至10mL)置于消解罐中，加 入5mL碱性过硫酸钾溶液。 7.1.2 试样不含悬浮物时，按下述步骤进行。 a.旋紧密封盖依次将消解罐均匀的放入微波炉玻璃 转盘周边，关好炉门。 进行消解。 消解时间为 （n+4）分+n*20秒，取出放冷。将液体转移至 25mL比色管内，加10%盐酸1mL然后用水稀释至标 线。
水质 总氮的测定
----------碱性过硫酸钾消解紫外分 光光度法
一、主题内容与适用范围
1.1 主题内容 本标准规定了用碱性过硫酸钾在120～124℃消解、紫
外分光光度测定水中总氮的方法。 1.2 适用范围
本标准适用于地面水、地下水的测定。本法可测定水中 亚硝酸盐氮、硝酸盐氨、无机铵盐、溶解态氨及大部分有 机含氮化合物中氮的总和。
二、定义
2.1 可滤性总氮：指水中可溶性及含可滤性 固体(小于0.45?m颗粒物)的含氮量。
2.2 总氮：指可溶性及悬浮颗粒中的含氮量。
三、原理
在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和 原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧 化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全素转化为硝酸盐。并且在此过程中有机物同 时被氧化分解。可用紫外分光光度法于波长220和275nm处， 分别测出吸光度A220及A275按式(1)求出校正吸光度A： A＝A220－2A275…………………………(1) 按A的值查校准曲线并计算总氮(以NO3－N计)含量。
氮标准使用溶液(4.6.2)0.0，0.10，0.50，1.00，2.50，5.00， 10.00mL。加水(4.1)稀释至10.00mL。 b.按7.1.2中a至e步骤进行测定。
分析步骤
7.3.2 校准曲线的绘制： 零浓度(空白)溶液和其他硝酸钾标准使用溶液(4.6.2)制得的校准系列
完成全部分析步骤，于波长220和275nm处测定吸光度后，分别按下式 求出除零浓度外其他校准系列的校正吸光度As和零浓度的校正吸光度Ab 及其差值Ar
氮的最低检出浓度为0.050mg／L，测定上限为4mg／L。 本方法的摩尔吸光系数为1.47×103L·mo1－1·cm－1。 测定中干扰物主要是碘离子与溴离子，碘离子相对于总 氮含量的2.2倍以上，溴离子相对于总氮含量的3.4倍以上 有干扰。 某些有机物在本法规定的测定条件下不能完全转化为硝 酸盐时对测定有影响。
7.2 空白试验 空白试验除以10mL水(4.1)代替试料外，采用与测定完全
相同的试剂、用量和分析步骤进行平行操作。 注：当测定在接近检测限时，必须控制空白试验的吸光度
Ab不超过0.03，超过此值，要检查所用水、试剂、器皿.
分析步骤
7.3 标准曲线的绘制 7.3.1 校准系列的制备： a.用分度吸管向一组(10支)比色管(5.4)中，分别加入硝酸盐
四、试剂和材料
除非(4.1)另有说明外，分析时均使用符合国家标准或专 业标准的分析纯试剂。 4.1 水，无氨。按下述方法之一制备； 4.1.1 离子交换法：将蒸馏水通过一个强酸型阳离子交 换树脂(氢型)柱，流出液收集在带有密封玻璃盖的玻璃瓶 中。 4.1.2 蒸馏法：在1000mL蒸馏水中，加入0.10mL硫酸 (p=1.84g／mL)。并在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去前 50mL馏出液，然后将馏出液收集在带有玻璃塞的玻璃瓶 中。 4.2 氢氧化钠溶液，200g／L：称取20m氢氧化钠 (NaOH)，溶于水(3.1)中，稀释至100mL。 4.3 氢氧化钠溶液，20g／L：将(4.2)溶液稀释10倍而 得。 4.4 碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾(K2S2OB)， 另称取15g氢氧化钠(NaOH)，溶于水(4.1)中，稀释至 1000mL，溶液存放在聚乙烯瓶内，最长可贮存一周。 4.5 盐酸溶液，1＋9。
但不得超过24h。 水作放置时间较长时，可在1000mL水样中加入约0.5mL
硫酸(p＝1.84g／mL)，酸化到pH小于2，并尽快测定。 样品可贮存在玻璃瓶中。
6.2 试样的制备 取实验室样品(6.1)用氢氧化钠溶液(4.3)或硫酸溶液(4.7)调
节pH至5～9从而制得试样。 如果试样中不含悬浮物按(7.1.2)步骤测定，试样中含悬浮
五、仪器和设备
5.1 常用实验室仪器和下列仪器。 5.2 紫外分光光度计及10mm石英比色皿。 5.3微波消解炉 5.4 25mL比色管 所用玻璃器皿可以用盐酸(1＋9)或硫酸(1＋
35)浸泡，清洗后再用水(4.1)冲洗数次。
六、样品
6.1 采样 在水样采集后立即放入冰箱中或低于4℃的条件本保存，
分析步骤
e.移取部分溶液至10mm，石英比色皿中，在紫外分光光度 计上，以无氨水作参比，分别在波长为220与275nm处测定 吸光度，并用式(1)计算出校正吸光度A。
7.1.3 试样含悬浮物时，先按上述7.1.2中a至d步骤进行，然 后待澄清后移取上清液到石英比色皿中。再按上述7.1.2中e 步骤继续进行测定。