一种氧化剂试剂水溶液、相关的氮检测方法和试剂盒与流程

1.本发明涉及一种氧化剂试剂水溶液、使用所述氧化剂试剂水溶液测量水中总氮含量的方法及用于测量水中总氮含量的试剂盒。本发明的氧化剂试剂水溶液、方法及试剂盒适合用于测量总氮浓度含量较高、尤其是含有大量氨氮或有机氮的水中总氮的含量。
技术背景
2.水中氮元素的过量排放会引起水体富营养化，使藻类大量繁殖，出现水华赤潮，并且危害人体健康。因此，需要对排放水中总氮含量进行控制。国家标准hj636
‑
2012中记载了测试水中总氮含量的经典方法，其采用紫外分光光度法进行，适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中总氮含量的测定。上述方法因试剂简单且操作相对方便而一直在总氮检测中认可度非常高。
3.国家标准hj636
‑
2012检测的原理是在120
‑
124℃下，使用碱性过硫酸钾溶液使样品中含氮化合物的氮转化为硝酸盐，采用紫外分光光度法于波长220nm和275nm处，分别测定吸光度a
220
和a
275
，按公式(1)计算校正吸光度a，总氮(以氮(n)的重量计)含量与校正吸光度成正比。
4.a＝a
220
‑
2a
275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
5.上述方法的检测范围(即量程范围)为0.20
‑
7.00mg/l。在地表水测试中，由于总氮含量较低，因此适合使用上述方法来检测水中的总氮含量。然而，当采用上述方法检测总氮含量较高的水样(例如浓度为10
‑
50mg/l)时，测试结果会出现一定程度的偏低，因此在检测时往往需要将水样稀释后再行检测，有时一次稀释不能满足要求，可能需要稀释若干次并且检测若干次才能准确测出水样中的总氮含量。这样不仅步骤繁琐、人工操作误差大而且浪费时间，不能快速地、简单地、准确地、低成本地对高总氮含量的水样进行检测。通过调整测试中使用的氧化剂的比例等手段来扩大检测范围是本领域中常用的手段，然而这些手段不能有效地实现检测具有高总氮含量水样的目的。因此，测试水中、尤其是包含高总氮水平的水中的总氮含量的方法仍有待改进。


技术实现要素：

6.针对以上课题，本发明提供一种在总氮含量检测中使用的氧化试剂优化方案。
7.因此，本发明的一个目的是提供一种氧化剂水溶液，所述水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物，并且还包括碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐或二者的组合，所述组合或水溶液特别适合用于检测含高浓度氮的水中的总氮含量：
8.当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐时，其中碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.025
‑
0.625)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.025
‑
0.3)、最优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.05
‑
0.25)；
9.当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，其中碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):
(0.0125
‑
0.20)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.0375
‑
0.113)；
10.当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物以及碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的组合时，其中碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物与碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的组合的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.0125
‑
0.625)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.025
‑
0.2)。
11.本发明的另一个目的是提供一种测量水中总氮含量的方法，包括
12.(1)采用本领域常规的方法配制本发明的氧化剂试剂水溶液，并且配制一系列浓度(由低到高，例如以氮(n)的重量计，系列浓度分别为10mg/l、20mg/l、30mg/l、40mg/l、50mg/l，也可为范围为0
‑
50mg/l的其他系列浓度的)硝酸盐标准溶液；
13.(2)将(1)中配制的氧化剂试剂水溶液等量地分别和所述系列浓度的硝酸盐标准溶液以及水(作为空白(零硝酸盐浓度)溶液)分别混合，并置于处于120
‑
124℃的高温下的高压蒸汽灭菌器中一段时间，例如30
‑
60分钟，然后冷却并混匀，得到相应的空白样品和相应系列的硝酸盐标准样品；
14.(3)采用紫外分光光度法，于波长220nm和275nm处，分别测量上述样品的吸光度a
220
和a
275
，空白样品的校正吸光度a
b
、所述系列标准样品的校正吸光度a
s
以及前二者的差值a
r
按照公式(2)、(3)、(4)进行计算，并且将所述系列的硝酸盐标准溶液中的氮含量(以mg/l计)作为纵坐标，对应系列的标准样品的a
r
值作为横坐标，绘制线性标准曲线；
15.a
b
＝a
b220
‑
2a
b275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
16.a
s
＝a
s220
‑
2a
s275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
17.a
r
＝a
s
‑
a
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
18.式中，
19.a
b
——空白样品的校正吸光度；
20.a
b220
——空白样品于波长220nm处的吸光度；
21.a
b275
——空白样品于波长275nm处的吸光度；
22.a
s
——所述系列标准样品的校正吸光度；
23.a
s220
——所述系列标准样品于波长220nm处的吸光度；
24.a
s275
——所述系列标准样品于波长275nm处的吸光度；
25.a
r
——所述系列标准样品校正吸光度与空白样品的校正吸光度的差；
26.(4)取水样50
‑
100ml，如果需要，将所述水样稀释；将(1)中配制的氧化剂试剂水溶液等量地和水样混合，并根据步骤(2)使用高压蒸汽灭菌器处理水样，得到水样样品；然后根据步骤(3)采用紫外分光光度法，于波长220nm和275nm处，分别测量水样样品的吸光度a
220
和a
275
，并按照公式(2)、(3)、(4)计算得到水样样品的a
r
值；利用步骤(3)中绘制的标准曲线确定水样样品中的总氮含量(mg/l)，并根据实际情况换算为稀释前的浓度(如果未稀释，则无需换算)；具体而言，水样样品中的总氮含量(mg/l)的确定方式如下：
27.可以根据水样样品的a
r
值从线性标准曲线中读出；或者按公式(5)进行计算：
28.ρ＝(a
r
×
a b)
×
f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(5)
29.其中ρ——样品中总氮(以氮(n)的重量计)的质量浓度，mg/l；
30.a
r
——水样的校正吸光度与空白样品校正吸光度的差值；
31.a——线性标准曲线的斜率；
32.b——线性标准曲线的截距；
33.f——稀释倍数。
34.本发明的又一个目的是提供一种试剂盒，所述试剂盒包括上述氧化剂水溶液，或者，包括单独包装的碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物，并且还包括单独包装的碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐或二者的组合。
35.本发明的氧化剂试剂水溶液、测量水中总氮含量的方法以及试剂盒适合用于测量总氮含量水平高且包含大量氨氮或有机氮的水，例如城镇污水处理厂的排放污水。
36.采用本发明的氧化剂试剂水溶液、方法或试剂盒来测量水样，尤其是总氮浓度更大的水样，操作简单，检测量程范围大，结果准确，重复性好。尤其是当氮贡献物质为氨氮或有机氮时，采用本发明的方法或试剂盒进行检测效果更为明显、操作更简单、成本更低。
37.国家的《城镇污水处理厂污染物排放标准》gb18918
‑
2002中规定，最高允许排放的总氮浓度(日均值)，a标准为15mg/l，一级标准b标准为20mg/l，以氮(n)的重量计；最高允许排放的氨氮浓度，以氮(n)的重量计，a标准为5(8)，b标准为8(15)，二级标准为25(30)，其中括号内的数值为水温≤120℃时的控制指标，括号外数值为水温>120℃时的控制指标。由于国家标准hj636
‑
2012检测的量程范围为0.20
‑
7.00mg/l，因此采用所述标准进行测量时，一般情况下需对样品进行稀释，这就造成了检测结果偏低或者检测的操作步骤繁琐。而采用本发明的氧化剂试剂水溶液或本发明的方法或试剂盒来测量城镇污水处理厂污染物排放的总氮含量时，一般情况下样品无需稀释，并且检测结果准确可靠。由此优化了国家标准hj636
‑
2012的检测方法。另外，当污染水中涉及的含氮物质主要为氨氮或有机氮(如甘氨酸、尿素、烟酸等)时，采用本发明的氧化剂试剂水溶液或本发明的方法或试剂盒检测污染水中的总氮含量准确性更高。
附图说明
38.图1为在氧化剂试剂中添加碳酸钠的情况下以硝酸钾为标准溶液绘制的线性标准曲线，浓度范围为0
‑
50mg/l，以氮(n)的重量计。详情请参见实施例2。
39.图2为在氧化剂试剂中添加碳酸钠的情况下以氯化铵为标准溶液绘制的线性标准曲线，浓度范围为0
‑
50mg/l，以氮(n)的重量计。详情请参见实施例3。
40.图3为在氧化剂试剂中不添加碳酸盐和碳酸氢盐的情况下绘制以氯化铵为测试标准溶液绘制的线性标准曲线，浓度范围为0
‑
50mg/l，以氮(n)的重量计。详情请参见实施例3。
41.图4为在氧化剂试剂中添加碳酸氢钠的情况下以硝酸钾为测试标准溶液绘制的线性标准曲线，浓度范围为0
‑
50mg/l，以氮(n)的重量计。详情请参见实施例4。
42.图5为在氧化剂试剂中添加碳酸氢钠的情况下以氯化铵为测试标准溶液绘制的线性标准曲线，浓度范围为0
‑
50mg/l，以氮(n)的重量计。详情请参见实施例4。
具体实施方式
43.下文中，适当地参照附图详细说明本发明。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充
分理解本发明而提供的，并不旨在限定本发明。
44.本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60
‑
120和80
‑
110的范围，理解为60
‑
110和80
‑
120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1
‑
3、1
‑
4、1
‑
5、2
‑
3、2
‑
4和2
‑
5。在本发明中，除非有其他说明，数值范围“a
‑
b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0
‑
5”表示本文中已经全部列出了“0
‑
5”之间的全部实数，“0
‑
5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了所述参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
45.如果没有特别的说明，本发明的所有实施方式以及任选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。如果没有特别的说明，本发明的所有技术特征以及优选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
46.如果没有特别的说明，本发明所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
47.如果没有特别的说明，在本发明中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“a或b”表示“a，b，或a和b两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“a或b”：a为真(或存在)并且b为假(或不存在)；a为假(或不存在)而b为真(或存在)；或a和b都为真(或存在)。
48.本发明使用的术语“总氮”定义为在规定条件下，能测定的样品中溶解态氮及悬浮物中氮的总和，包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机铵盐、溶解态氨及大部分有机含氮化合物中的氮。
49.本发明中所述的硝酸盐，均为碱金属硝酸盐，优选硝酸钾，其提供硝酸盐氮。本文中所述氨氮贡献物质，优选为卤化铵，更优选为氯化铵。
50.采用国家标准hj636
‑
2012通过紫外分光光度法使用过硫酸钾来测试含高浓度氮(大于7mg/l)的水中总氮含量时，结果偏差极大，远远低于实际浓度，因此无法得到准确可靠的结果。为解决这个问题，本发明人研究发现，在用于检测水中总氮含量的氧化剂试剂中添加碳酸盐或碳酸氢盐，有利于将样品中的氮氧化为硝酸盐氮，从而在不改变氧化剂溶液的ph值的情况下扩大检测范围。
51.因此，本发明的一个目的是提供一种氧化剂试剂组合，其中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物，并且还包括碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐或二者的组合。
52.在通过紫外分光光度法使用过硫酸钾来检测水中总氮含量的方法中，通过将碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐进行组合使用，能够准确检测含高浓度氮的水样中的总氮含量，检测方式简单、方便，结果准确、可重复性好。
53.在本发明中，所述碱金属过硫酸盐优选为过硫酸钾，碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠，所述碱金属碳酸盐优选为碳酸钠，所述碱金属碳酸氢盐优选为碳酸氢钠。
54.在通过紫外分光光度法使用过硫酸钾来检测水中总氮含量的方法中，包括将过硫酸钾、氢氧化钠配制成水溶液的步骤。因此，本发明还提供一种氧化剂水溶液，所述水溶液
中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物，并且还包括碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐或二者的组合。所述水溶液可直接用于检测含高浓度氮的水中的总氮含量。
55.本文中，所述碳酸盐优选为碳酸钠，所述碳酸氢盐优选为碳酸氢钠。
56.在任意实施方式中，当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.0125
‑
0.20)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.0375
‑
0.113)；当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.0125
‑
0.20)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.0375
‑
0.113)；当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物以及碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的组合时，其中碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物与碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的组合的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.0125
‑
0.625)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.025
‑
0.2)。
57.使用上述氧化剂水溶液，无论是检测含高浓度的无机氮的水还是检测含高浓度的有机氮的水，结果均是准确的。
58.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐时，碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.05
‑
0.625)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.075
‑
0.625)，其尤其适合用于检测含高浓度氨氮的水中的总氮含量。
59.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐时，碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.025
‑
0.25)、优选为1:(0.30
‑
0.45):(0.0375
‑
0.188)，其尤其适合用于检测含高浓度有机氮的水中的总氮含量。
60.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.0375
‑
0.20)，其特别适合用于检测含高浓度氨氮的水中的总氮含量。
61.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐的重量比为1:(0.30
‑
0.45):(0.0125
‑
0.113)，其特别适合用于检测含高浓度有机氮的水中的总氮含量。
62.在任意实施方式中，当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐时，碱金属碳酸盐的浓度范围为1
‑
25g/l，优选为1
‑
12g/l，最优选为2
‑
10g/l。
63.在任意实施方式中，当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属碳酸氢盐的浓度范围为0.5
‑
8g/l，优选为1.5
‑
4.5g/l。
64.在任意实施方式中，当氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物以及碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的组合时，其中碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐的组合的浓度范围为0.5
‑
25g/l，优选为2
‑
4.5g/l。
65.使用具有上述浓度范围的氧化剂水溶液，无论是检测含高浓度的无机氮的水还是检测含高浓度的有机氮的水，结果均是准确可靠的。
66.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化
物和碱金属碳酸盐时，碱金属碳酸盐的浓度范围为2
‑
25g/l，优选为3
‑
25g/l，其尤其适合用于检测含高浓度氨氮的水中的总氮含量。
67.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐时，碱金属碳酸盐的浓度范围为1
‑
10g/l，优选为1.5
‑
7.5g/l，其尤其适合用于检测含高浓度有机氮的水中的总氮含量。
68.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属碳酸盐的浓度范围为1.5
‑
8g/l，其特别适合用于检测含高浓度氨氮的水中的总氮含量。
69.在任意实施方式中，当所述氧化剂水溶液中包括碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物和碱金属碳酸氢盐时，碱金属碳酸盐的浓度范围为0.5
‑
4.5g/l，其特别适合用于检测含高浓度有机氮的水中的总氮含量。
70.如果添加的碳酸盐或碳酸氢盐的量的占比或浓度范围超出本发明所述的范围，则检测含高氮浓度的水时，可能得到的结果偏差较大，不能满足检测要求。另外，考虑到所要检测的水样中通常同时含有有机氮和无机氮，为兼顾有机氮和无机氮的检测结果的准确性，经实验验证，本发明选取上述范围。
71.根据本发明优选实施方案，在检测含高浓度氮的水时，所述氧化剂水溶液优选包括过硫酸钾、氢氧化钠，以及碳酸盐或碳酸氢盐或二者的组合。
72.在一些实施方式中，本发明提供一种氧化剂水溶液，所述水溶液中包括过硫酸钾、氢氧化钠以及碳酸盐和碳酸氢盐的组合，其中碳酸盐和碳酸氢盐的组合的浓度范围为0.5
‑
25g/l，优选为2
‑
4.5g/l。
73.根据本发明，当氧化剂试剂组合或水溶液包括碳酸盐和碳酸氢盐的组合时，碳酸盐和碳酸氢盐可为任意重量比。
74.方法
75.本发明的另一个目的是提供一种测量含高氮浓度的水中的总氮含量的方法，其中使用本发明的氧化剂试剂水溶液。
76.现举例说明其中一种检测水中总氮含量的方法，所述检测方法主要包括以下步骤：
77.(1)采用本领域常规的方法配制本发明的氧化剂试剂水溶液，并且配制一系列浓度(由低到高，例如以氮(n)的重量计分别为10mg/l、20mg/l、30mg/l、40mg/l、50mg/l，也可为范围为0
‑
50mg/l的其他系列浓度的)硝酸盐标准溶液，该系列浓度涵盖10
‑
50mg/l的范围；
78.(2)将(1)中配制的氧化剂试剂水溶液等量地分别和所述系列浓度的硝酸盐标准溶液以及水(作为空白(零硝酸盐浓度)溶液)混合，并置于处于120
‑
124℃的高温下的高压蒸汽灭菌器中一段时间，例如30
‑
60分钟，然后冷却并混匀，得到相应的空白样品和相应系列的硝酸盐标准样品；
79.(3)采用紫外分光光度法，于波长220nm和275nm处，分别测量上述样品的吸光度a
220
和a
275
，空白样品的校正吸光度a
b
、所述系列标准样品的校正吸光度a
s
以及前二者的差值a
r
按照公式(2)、(3)、(4)进行计算，并且将所述系列的硝酸盐标准溶液中的氮含量(以mg/l计)作为纵坐标，对应系列的标准样品的a
r
值作为横坐标，绘制线性标准曲线；
80.a
b
＝a
b220
‑
2a
b275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
81.a
s
＝a
s220
‑
2a
s275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
82.a
r
＝a
s
‑
a
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
83.式中，
84.a
b
——空白样品的校正吸光度；
85.a
b220
——空白样品于波长220nm处的吸光度；
86.a
b275
——空白样品于波长275nm处的吸光度；
87.a
s
——所述系列标准样品的校正吸光度；
88.a
s220
——所述系列标准样品于波长220nm处的吸光度；
89.a
s275
——所述系列标准样品于波长275nm处的吸光度；
90.a
r
——所述系列标准样品校正吸光度与空白样品的校正吸光度的差；
91.(4)取水样50
‑
100ml，如果需要，将所述水样稀释；将(1)中配制的氧化剂试剂水溶液等量地和水样混合，并根据(2)使用高压蒸汽灭菌器处理水样，得到水样样品；然后根据步骤(3)采用紫外分光光度法，于波长220nm和275nm处，分别测量水样样品的吸光度a
220
和a
275
，并按照公式(2)、(3)、(4)计算得到水样样品的a
r
值；利用步骤(3)中绘制的标准曲线确定水样样品中的总氮含量(mg/l)，并根据实际情况换算为稀释前的浓度(如果未稀释，则无需换算)；具体而言，水样样品中的总氮含量(mg/l)的确定方式如下：
92.可以根据水样样品的a
r
值从标准曲线中读出；或者按公式(5)进行计算：
93.ρ＝(a
r
×
a b)
×
f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
94.其中
95.ρ——水样样品中总氮(以氮(n)的重量计)的质量浓度，mg/l；
96.a
r
——水样样品的校正吸光度与空白样品校正吸光度的差值；
97.a——线性标准曲线的斜率；
98.b——线性标准曲线的截距；
99.f——稀释倍数。
100.本发明不限于上述方法。上述方法中使用的试剂可被等价的物质替代。
101.采用本发明所述方法测量含高氮浓度的水中的总氮含量，操作简单、方便，检测速度快，检测结果准确可靠。
102.在一些实施方式中，本发明提供一种测量含高氮浓度的水中的总氮含量的方法，其中所使用的氧化剂水溶液中包括的过硫酸钾、氢氧化钠以及碳酸盐或碳酸氢盐或二者的组合的重量比如上所述。该方法特别适合检测含高氮浓度的水，并且检测结果准确可靠、可重复性好。
103.在一些实施方式中，本发明提供一种测量含高氮浓度的水中的总氮含量的方法，其中所使用的氧化剂水溶液中包括的过硫酸钾、氢氧化钠以及碳酸盐或碳酸氢盐或二者的组合的浓度范围如上所述。该方法尤其适合用于检测含高氮浓度的水，并且检测结果准确可靠、可重复性好。
104.在本发明中，当使用碳酸盐和碳酸氢盐的组合时，碳酸盐和碳酸氢盐可为任意比例。
105.试剂盒
106.本发明的还一个目的是提供一种试剂盒，其中包括上述氧化剂水溶液；或者，
107.包括独立包装的碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物，并且还包括独立包装的碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐或二者的组合，其中碱金属过硫酸盐、碱金属氢氧化物以及碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐或二者的组合之间的重量比或重量浓度如上所述。
108.在一些实施方式中，当试剂盒包括碳酸盐和碳酸氢盐的组合时，碳酸盐和碳酸氢盐可为任意重量比。
109.在任意实施方案中，试剂盒中的碱金属过硫酸盐优选为过硫酸钾，碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠，所述碱金属碳酸盐优选为碳酸钠，所述碱金属碳酸氢盐优选为碳酸氢钠。
110.本发明提供的试剂盒特别适合用于检测含高氮浓度的水，根据重量比范围(参见前文的描述)，有的特别适合用于检测含高氨氮浓度的水中的总氮含量，有的特别适合用于检测含有机氮浓度的水中的总氮含量，并且检测方便快捷，检测结果准确可靠、可重复性好。
111.用途
112.本发明的氧化剂试剂水溶液、使用所述水溶液的测量方法、试剂盒等特别适用于含高氮水平的水中总氮含量的检测，例如城镇污水处理厂污染物的排放检测，尤其是氨氮或有机氮污染物排放的检测。
113.实施例
114.使用的仪器和器具：
115.1.25ml具塞比色管，国药采购，hj636
‑
2012方法中推荐使用
116.2.高压蒸汽灭菌器，可达到120℃，hj636
‑
2012方法中推荐使用
117.3.可见紫外分光光度计厂家：哈希，型号：dr6000
118.4.一般实验室常用仪器和设备
119.实施例中所使用的水均为去离子水。
120.实施例1.氧化剂试剂水溶液的配制
121.称取40g过硫酸钾，溶于600ml去离子水中。另称取15g氢氧化钠和4g无水碳酸钠，溶于300ml去离子水中。待氢氧化钠溶液温度冷却至室温后，混合两种溶液，用去离子水定容至1000ml，得到含有40g/l的过硫酸钾、15g/l的氢氧化钠和4g/l的无水碳酸钠的水溶液(重量比为过硫酸钾：氢氧化钠：无水碳酸钠＝1:0.375:0.1)。将所述水溶液存放于聚乙烯瓶中，可保存一周。
122.实施例2.测量水中总氮含量的方法
123.下面举例说明测量水中总氮含量的方法。本发明不限于此。
124.a：采水样
125.将采集好的水样贮存在聚乙烯瓶或者硬质玻璃瓶中，用浓硫酸调节ph值至1
‑
2，常温下可保存7天。如果将水样贮存在聚乙烯瓶中，在
‑
20℃冷冻，则可保存一个月。使用前取样品用氢氧化钠或者硫酸调节ph值至5
‑
9，待测。
126.b：配制氧化剂试剂水溶液溶液
127.氧化剂试剂的配制参见实施例1。
128.c：配制盐酸溶液
129.将浓盐酸和无氨水按照体积比为0.5:9.5的比例混合，得到盐酸溶液。
130.d：配制硝酸钾标准贮备液ρ(n)＝100mg/l(以氮(n)的重量计)
131.称取0.7218g硝酸钾，溶于去离子水，然后将得到的硝酸钾水溶液移至1000ml容量瓶中，用水稀释至标线以进行定容，塞紧瓶塞，用右手食指顶住瓶塞，另一只手五指托住容量瓶底，将其倒立(瓶口朝下)，颠倒混匀，得到硝酸钾标准贮备液。如果要长期使用，则在定容之前加入1
‑
2ml三氯甲烷作为保护剂，然后用水稀释至标线，来回倒立摇晃混匀，得到硝酸钾标准贮备液。将配制好的硝酸钾标准贮备液在0
‑
10℃暗处保存，可稳定保存6个月。也可直接购买市售有证标准溶液。
132.e：配制硝酸钾标准使用液
133.配制10mg/l、20mg/l、30mg/l、40mg/l和50mg/l的硝酸钾标准使用液，以氮(n)的重量计。所有标准使用液均在使用之前现场配制。
134.ρ(n)＝10mg/l：量取10ml硝酸钾标准贮备液至100ml容量瓶中，用水稀释至标线，塞紧瓶塞，颠倒混匀。
135.ρ(n)＝20mg/l：量取20ml硝酸钾标准贮备液至100ml容量瓶中，用水稀释至标线，塞紧瓶塞，颠倒混匀。
136.ρ(n)＝30mg/l：量取30ml硝酸钾标准贮备液至100ml容量瓶中，用水稀释至标线，塞紧瓶塞，颠倒混匀。
137.ρ(n)＝40mg/l：量取40ml硝酸钾标准贮备液至100ml容量瓶中，用水稀释至标线，塞紧瓶塞，颠倒混匀。
138.ρ(n)＝50mg/l：量取50ml硝酸钾标准贮备液至100ml容量瓶中，用水稀释至标线，塞紧瓶塞，颠倒混匀。
139.f：绘制标准曲线
140.分别量取12ml的碱性过硫酸钾试剂分别加入到六个25ml具塞比色管中，再分别加入3ml配置好的五个浓度的硝酸钾标准使用溶液和作为空白(零硝酸盐浓度)溶液的3ml水，塞紧管塞，用纱布和线绳扎紧管塞，以防弹出。将所有比色管均置于高压蒸汽灭菌器中，加热至顶压阀吹气，关阀，继续加热至120℃时开始计时，保持温度在120
‑
124℃之间30分钟。自然冷却，开阀放气，移去外盖，取出所有比色管并将它们冷却至室温，按住管塞将比色管中的液体颠倒混匀2
‑
3次，得到五个硝酸盐标准样品和一个空白样品。
141.向上述每个比色管中分别加入10ml配制好的盐酸溶液，盖塞混匀。使用10mm石英比色管，在紫外分光光度计上，分别于波长220nm和275nm处测定各标准溶液和空白样品的吸光度。空白样品的校正吸光度a
b
、所述五个标准样品各自的校正吸光度a
s
及差值a
r
按照下面的公式(2)、(3)、(4)进行计算。以标准溶液中氮含量(mg/l)作为纵坐标，对应的各标准样品的a
r
值作为横坐标，绘制标准曲线。
142.a
b
＝a
b220
‑
2a
b275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
143.a
s
＝a
s220
‑
2a
s275
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
144.a
r
＝a
s
‑
a
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
145.式中，
146.a
b
——空白样品的校正吸光度；
147.a
b220
——空白样品于波长220nm处的吸光度；
148.a
b275
——空白样品于波长275nm处的吸光度；
149.a
s
——标准样品的校正吸光度；
150.a
s220
——标准样品于波长220nm处的吸光度；
151.a
s275
——标准样品于波长275nm处的吸光度；
152.a
r
——标准样品校正吸光度与空白样品校正吸光度的差。
153.图1为通过上述方法获得的线性标准曲线，测试量程为0
‑
50mg/l总氮浓度，远远超过国家标准测的量程范围(国标hj636
‑
2012为0.20
‑
7.00mg/l)；r2＝0.9996，线性良好，适合用于水中总氮含量的测量。
154.g.检出限
155.使用1mg/l硝酸钾标准溶液进行检出限测试。测试方法如下：根据f步骤中的方法使用高压蒸汽灭菌器得到1mg/l硝酸钾标准样品和空白样品，于波长220nm和275nm处测定各样品的吸光度，按照公式(2)、(3)、(4)得到a
r
值，按照以下公式进行计算得到检测结果：
156.ρ＝a
r
×
33.889
‑
0.2495
157.其中
158.ρ——1mg/l硝酸钾标准样品中总氮(以氮(n)的重量计)的质量浓度，mg/l；
159.a
r
——1mg/l硝酸钾标准样品的校正吸光度与空白样品校正吸光度的差值；
160.33.889——图1线性标准曲线的斜率；
161.‑
0.2495——图1线性标准曲线的截距。
162.平行测试8次，计算8次测量浓度值的标准偏差，按照公式(6)计算本发明方法的检出限。
163.lod＝2.998*s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
164.其中lod为检出限，s为8次测量浓度值的标准偏差。
165.表1：本发明以碳酸钠为例子测试检出限结果
166.测试浓度mg/l标准偏差mg/l检出限mg/l10.0400.120
167.从以上结果看出，在添加碳酸钠的情况下，本发明的方法的检出限为0.120mg/l。
168.h：准确性和重复性
169.从第三方机构(详情见下表)购买了总氮质控样，即硝酸钾，并使用它们对本实施例的上述方法进行准确性和重复性验证。具体方法如下：
170.分别配制15mg/l(使用购自北京北方伟业计量技术研究院的硝酸钾)、22.2mg/l(使用购自北京北方伟业计量技术研究院的硝酸钾)、50.1mg/l(使用购自北京海岸鸿蒙标准物质技术有限责任公司的硝酸钾)的硝酸钾溶液，均以氮(n)含量计。
171.取15mg/l的硝酸钾溶液100ml，根据f中的步骤在高压釜中处理所述样品，得到硝酸钾样品，然后采用紫外分光光度法，于波长220nm和275nm处，分别测量硝酸钾样品的吸光度a
220
和a
275
，并按照公式(2)、(3)、(4)计算得到硝酸钾样品的a
r
值；利用图1的标准曲线确定硝酸钾溶液中的总氮含量(mg/l)，具体而言，硝酸钾溶液中的总氮含量(mg/l)的确定如下：ρ＝a
r
×
33.889
‑
0.2495，其中33.889为图1标准曲线中的斜率，
‑
0.2495为图1标准曲线中的截距，a
r
为硝酸钾样品的校正吸光度与空白样品校正吸光度的差值(其结果参见下面的表)，ρ为检测的硝酸钾溶液中的氮含量。将上述过程重复六次，计算硝酸钾溶液中的总氮
含量(mg/l)的平均测试结果。
172.计算测量偏差的方法：
173.(平均测试浓度
‑
配制的硝酸钾溶液中n浓度)/配制的硝酸钾溶液中n浓度
×
100％
174.计算测量重复性的方法：六次测试浓度的相对标准偏差
175.以类似的方法测量22.2mg/l的硝酸钾溶液和50.1mg/l的硝酸钾溶液，并计算测量偏差和重复性。
176.上述试验结果如下。
177.表2：测得的15mg/l硝酸钾溶液的吸光度和氮含量
178.次数a
s
220a
s
275a
b
氮含量(mg/l)第一次0.4700.0060.013514.81第二次0.4720.0060.013514.88第三次0.4760.0060.013515.02第四次0.4640.0050.013514.68第五次0.4720.0070.013514.81第六次0.4770.0080.013514.92
179.表3：测得的22.2mg/l硝酸钾溶液的吸光度和氮含量
180.次数a
s
220a
s
275a
b
氮含量(mg/l)第一次0.6870.0080.013522.03第二次0.6890.0070.013522.17第三次0.6890.0070.013522.17第四次0.6940.0110.013522.07第五次0.690.0080.013522.13第六次0.6920.0070.013522.27
181.表4：测得的50.1mg/l硝酸钾溶液的吸光度和氮含量
182.次数a
s
220a
s
275a
b
氮含量(mg/l)第一次1.5480.0100.013551.08第二次1.5440.0080.013551.08第三次1.5440.0090.013551.01第四次1.5430.0100.013550.91第五次1.540.0090.013550.87第六次1.5310.0080.013550.63
183.表2
‑
4中a
b
为两次测量空白溶液得到的a
b
的平均值，第一次测量a
b
220为0.035，a
b
275为0.013，a
b1
为0.009，第二次测量a
b
220为0.028，a
b
275为0.005，a
b2
为0.018。
184.表2
‑
4中的氮含量数据如下获得：根据公式(2)、(3)、(4)计算a
r
，并根据ρ＝a
r
×
33.889
‑
0.2495计算ρ值，即为测试的硝酸钾溶液的n含量。
185.分别将三种样品(三种浓度的硝酸钾溶液)的六次ρ值平均，计算平均测试浓度，并计算测量偏差和重复性。结果见下表。
186.表5：三种浓度硝酸钾溶液的平均测试浓度及测量偏差和重复性
[0187][0188]
测量偏差越小，准确度越好。重复性结果越小，重复性越好。上述结果表明，即便在远高于国标检测浓度(0
‑
7mg/l)的浓度下，采用本发明方法检测的三个浓度的总氮硝酸钾，结果的准确度和重复性也非常好，满足检测要求。
[0189]
以上内容验证了使用本发明氧化剂水溶液的检测方法，结果证明线性好、准确性高、重复性好，适合用于含高氮浓度的水中总氮含量的检测。下文以示例的方式检测实际水样。
[0190]
i：实际水样测试
[0191]
根据实施例a采三种水样，分别取自化工行业、城市废水和食品行业，均为100ml，根据f中的步骤在高压釜中处理所述样品，得到水样样品，然后采用紫外分光光度法，于波长220nm和275nm处，分别测量水样样品的吸光度a
220
和a
275
，并按照公式(2)、(3)、(4)计算得到水样样品的a
r
值；利用图1的标准曲线确定水样样品中的总氮含量(mg/l)，具体而言，水样样品中的总氮含量(mg/l)的确定如下：ρ＝a
r
×
33.889
‑
0.2495，其中33.889为图1标准曲线中的斜率，
‑
0.2495为图1标准曲线中的截距，a
r
为水样样品的校正吸光度与空白样品校正吸光度的差值，ρ为水样样品中的总氮含量(mg/l)。检测结果如下：
[0192]
表6：测得的化工行业水样的吸光度和氮含量
[0193]
次数a
s
220a
s
275a
b
氮含量(mg/l)第一次0.3270.0090.0179.65第二次0.3240.0080.0179.61第三次0.330.0090.0179.75第四次0.3320.0090.0179.82第五次0.330.010.0179.68第六次0.3350.0110.0179.78
[0194]
表6中a
b
为两次测量空白溶液得到的a
b
的平均值，第一次测量a
b
220为0.025，a
b
275为0.004，a
b1
为0.017；第二次测量a
b
220为0.025，a
b
275为0.004，a
b2
为0.017。
[0195]
表7：测得的城市废水水样的吸光度和氮含量
[0196]
次数a
s
220a
s
275a
b
氮含量(mg/l)第一次1.1840.0160.01438.32第二次1.1840.0190.01438.11第三次1.1880.0180.01438.32第四次1.1860.0180.01438.25第五次1.190.0180.01438.38第六次1.1850.0190.01438.15
[0197]
表7中a
b
为两次测量空白溶液得到的a
b
的平均值，第一次测量a
b
220为0.028，a
b
275为0.006，a
b1
为0.016，第二次测量a
b
220为0.030，a
b
275为0.009，a
b2
为0.012。
[0198]
表8：测得的食品行业水样的吸光度和氮含量
[0199]
次数a
s
220a
s
275a
b
氮含量(mg/l)第一次1.2390.0170.01340.15第二次1.2170.0130.01339.67第三次1.2210.0140.01339.74第四次1.2280.0150.01339.91第五次1.2170.0130.01339.67第六次1.2250.0150.01339.81
[0200]
表8中a
b
为两次测量空白溶液得到的a
b
的平均值，第一次测量a
b
220为0.025，a
b
275为0.005，a
b1
为0.015，第二次测量a
b
220为0.033，a
b
275为0.011，a
b2
为0.011。
[0201]
将表6
‑
8中的数据根据公式(2)、(3)、(4)计算a
r
，并根据ρ＝a
r
×
33.889
‑
0.2495计算ρ值，即为测试的水样中的总氮含量。分别将六次ρ值平均，计算平均测试浓度。根据h中的方法计算重复性。
[0202]
以国家标准hj636
‑
2012方法测试结果作为参考，考察本发明方案测试实际水样准确性。如果水样总氮浓度值超过了hj636
‑
2012方法的测试量程，则酌情稀释至测量量程中间阶段。测试结果偏差计算如下：
[0203]
(使用本发明方法测试的平均总氮含量
‑
使用国标hj636
‑
2012方法测试的总氮含量)/用国标hj636
‑
2012方法测试的氮浓度
×
100％
[0204]
表9：使用本发明方法测试的三种水样中的总氮含量以及与国标hj636
‑
2012方法测试的总氮含量的偏差和重复性(相对标准偏差)
[0205][0206]
由以上结果可以看出，采用本发明的添加了碳酸钠的氧化剂水溶液来检测水样中的氮含量，其结果与国标hj636
‑
2012方法检测的结果相差不大，且重复性良好。然而，采用本发明方法检测含高氮水平的水中的总氮含量时，无需稀释，可直接进行检测。而当采用国标hj636
‑
2012方法进行检测时，均需要对水样进行稀释直至合适的范围。
[0207]
实施例3：添加碳酸钠(本发明)与不添加碳酸钠(对比)的比较
[0208]
本实施例对在检测方法中在氧化剂试剂中添加碳酸钠时制作的标准曲线和不添加碳酸钠时制作的标准曲线进行比较。本实施例以氨氮为例，使用氯化铵作为代表。
[0209]
本发明试验方案流程同实施例2中的b至f，不同之处在于以氯化氨标准溶液(代替硝酸钾溶液)进行测试，重复两次，将两次结果均绘制在同一曲线图中，得到标准曲线图2。
[0210]
对比试验方案与前述方案相同，不同之处在于不添加碳酸钠，重复两次，将两次结果均绘制在同一曲线图中，得到标准曲线图3。
[0211]
结果：
[0212]
图2为根据本发明试验方案在添加碳酸钠的情况下绘制的氯化铵标准曲线。可以看出，该标准曲线在0
‑
50mg/l量程范围内线性良好(r2＝0.9993)，并且重复性好，这证明在添加碳酸钠的情况下，所述检测方法能够很好地检测含高氮浓度的水样中的总氮含量。
[0213]
图3为根据对比试验方案在不添加碳酸钠的情况下绘制的氯化铵的标准曲线。由该标准曲线可以看出，在氮浓度小于20mg/l时，线性和重复性良好；然而在氮浓度大于20mg/l时，测试得到的吸光度明显偏低且重复性变差并且线性很差。这意味着，在不添加碳酸钠的情况下，该检测方法不能够用于检测含高氮浓度的水中的总氮含量(例如高于20mg/l)。
[0214]
以上内容证明了在氧化剂水溶液中添加碳酸钠能够显著改善检测水中总氮含量的方法，换言之，能够使得该检测方法用于检测含更高氮水平的水中的总氮含量。
[0215]
实施例4：添加碳酸氢钠
[0216]
本实施例考察在向氧化剂水溶液中添加碳酸氢钠的情况下所述检测方法的检测可行性。具体操作如下。
[0217]
(1)硝酸钾标准曲线
[0218]
根据实施例1配制氧化剂水溶液，不同之处在于不添加碳酸钠而是添加2g/l的碳酸氢钠。根据实施例2中的b至f，绘制硝酸钾标准曲线。将上述过程重复两次，并将两次的标准曲线绘制于同一张图中。结果如图4所示。
[0219]
由图4可以看出，在向氧化剂水溶液中添加碳酸氢钠之后，所得到的标准曲线在0
‑
50mg/l的范围内线性非常好，重复性也非常好，这说明添加碳酸氢钠之后的氧化剂水溶液适合用于检测含高氮浓度的水中的总氮含量。
[0220]
(2)氯化铵标准曲线
[0221]
根据实施例1配制氧化剂水溶液，不同之处在于不添加碳酸钠而是添加2g/l的碳酸氢钠。根据实施例2中的b至f，绘制线性标准曲线，不同之处在于使用氯化铵替代硝酸钾。将上述过程重复两次，并将两次的标准曲线绘制于同一张图中。结果如图5所示。
[0222]
由图5可以看出，在向氧化剂水溶液中添加碳酸氢钠之后，所得到的标准曲线在0
‑
50mg/l的范围内线性非常好，重复性良好，这说明添加碳酸氢钠之后的氧化剂水溶液特别适合用于检测含高氨氮浓度的水中的总氮含量。
[0223]
实施例5：碳酸钠添加浓度范围的确定
[0224]
本实施例通过使用氯化铵作为水中所含无机氮的代表并使用烟酸作为水中所含有机氮的代表来研究添加的碳酸钠的最佳范围。具体操作如下。
[0225]
根据实施例1配制氧化剂水溶液，不同之处分别在于添加0g/l、1g/l、1.5g/l、2g/l、2.5g/l、3g/l、4g/l、5g/l、6g/l、7g/l、8g/l、10g/l、12g/l、15g/l、20g/l、25g/l的碳酸钠。根据实施例2中的b
‑
f和i部分内容对50mg/l氯化铵水溶液进行测量，不同之处在于使用氯化铵代替硝酸钾绘制标准曲线，并且i部分中直接使用50mg/l氯化铵水溶液进行测量。测量的氮含量结果见下表。
[0226]
根据实施例1配制氧化剂水溶液，不同之处分别在于添加0g/l、1g/l、1.5g/l、2g/
l、2.5g/l、3g/l、4g/l、5g/l、6g/l、7g/l、8g/l、10g/l、12g/l、15g/l、20g/l、25g/l的碳酸钠。根据实施例2中的b
‑
f和i部分内容对50mg/l烟酸水溶液进行测量，不同之处在于使用烟酸代替硝酸钾绘制标准曲线，并且i部分中直接使用50mg/l烟酸水溶液进行测量。测量的氮含量结果见下表，其中偏差＝(测试结果
‑
50mg/l)/50mg/l
×
100％。
[0227]
表10：碳酸钠的添加浓度对测试结果的影响
[0228][0229][0230]
从以上结果可以看出，对于50mg/l的氯化铵溶液，当碳酸钠的添加浓度逐渐增加时，测试准确度逐渐升高。具体而言，当碳酸钠的添加浓度为2
‑
25g/l时，测试结果偏差较小。当碳酸钠的添加浓度为3
‑
25g/l时，测试结果偏差特别小，检测准确性特别高。
[0231]
对于50mg/l的烟酸溶液，当碳酸钠的添加浓度为1
‑
10g/l时，测试结果偏差较小。当碳酸钠的添加浓度为1.5
‑
7.5g/l时，测试结果偏差特别小，检测准确性特别高。
[0232]
另外，当碳酸钠的添加浓度为1
‑
25g/l、优选为1
‑
12g/l、最优选为2
‑
10g/l时，无论是检测作为无机氮代表的氯化铵溶液还是检测作为有机氮代表的烟酸水溶液，其结果偏差均比较小，检测结果准确可靠。
[0233]
另外在测试中发现，随着碳酸钠浓度的增高，反应后的溶液中产生的气泡越多，干扰测试，影响结果。因此，碳酸钠的添加浓度控制在小于10g/l比较合理。在本文中，最优选选择添加4g/l的碳酸钠。
[0234]
另外，本发明发明人在研究中发现，现有技术文献中提到的用碳酸钠全部替代氢氧化钠不可行，首先大量的碳酸钠产生气泡干扰测试，其次如果没有氢氧化钠的存在，对于难反应的物质或者略带有酸性的物质难以完全反应，比如烟酸，会造成测试结果偏低。从上面的实验数据中也可以看出，碳酸钠浓度越高，烟酸的测试结果逐渐偏低。
[0235]
实施例6：碳酸氢钠添加浓度范围的确定
[0236]
本实施例通过使用氯化铵作为水中所含无机氮的代表并使用烟酸作为水中所含有机氮的代表来研究添加的碳酸氢钠的最佳范围。具体方法如下。
[0237]
根据实施例1配制氧化剂水溶液，不同之处分别在于不添加碳酸钠而是添加0g/l、1g/l、1.5g/l、2g/l、2.5g/l、3g/l、4g/l、5g/l、6g/l、7g/l、8g/l的碳酸氢钠。根据实施例2中的b
‑
f和i部分内容对50mg/l氯化铵水溶液进行测量，不同之处在于使用氯化铵代替硝酸钾，并且i部分内容中，直接对50mg/l氯化铵测量，测量的氮含量结果见下表。
[0238]
根据实施例1配制氧化剂水溶液，不同之处分别在于不添加碳酸钠而是添加0g/l、1g/l、1.5g/l、2g/l、2.5g/l、3g/l、4g/l、5g/l、6g/l、7g/l、8g/l的碳酸氢钠。根据实施例2中的b
‑
f和i部分内容对50mg/l烟酸水溶液进行测量，不同之处在于使用烟酸代替硝酸钾，并且i部分内容中直接对50mg/l烟酸水溶液进行测量。测量的氮含量结果见下表，其中偏差＝(测试结果
‑
50mg/l)/50mg/l
×
100％。
[0239]
表11：碳酸氢钠的添加浓度对测试结果的影响
[0240][0241]
从以上结果可以看出，对于50mg/l的氯化铵溶液，当碳酸氢钠的添加浓度逐渐增加时，测试准确度逐渐升高。具体而言，当碳酸氢钠的添加浓度为1.5
‑
8g/l时，测试结果偏差特别小，检测准确性特别高。
[0242]
对于50mg/l的烟酸溶液，当碳酸氢钠的添加浓度为0.5
‑
4.5g/l时，测试结果偏差较特别小，检测准确性特别高。
[0243]
另外，当碳酸氢钠的添加浓度为1.5
‑
4.5g/l时，无论是检测作为无机氮代表的氯化铵溶液还是检测作为有机氮代表的烟酸水溶液，其结果偏差均比较小，检测结果准确可靠。
[0244]
实施例7：添加碳酸钠或碳酸氢钠后氧化剂溶液ph值变化
[0245]
本实施例对添加碳酸钠或碳酸氢钠之后氧化剂溶液的ph值进行考察。添加的碳酸钠或碳酸氢钠详见下表。用ph计(梅特勒实验室ph计：fe20；商家)在室温下测量氧化剂溶液的ph值。结果见下表。
[0246]
表12：添加碳酸钠或者碳酸氢钠后氧化剂水溶液的ph值变化
[0247][0248]
据测试结果可以看出，考虑到测试误差的情况下，添加碳酸钠或者碳酸氢钠，和不添加碳酸钠或者碳酸氢钠相比，氧化剂溶液的ph值几乎无变化。
[0249]
实施例8：扩展检测量程的方法比较(本发明方法vs其他方法)
[0250]
1.本发明方法
[0251]
采用本发明的方法检测的50mg/l氯化铵溶液结果为49.32mg/l。详情参见实施例5，表10，4g/l的碳酸钠添加浓度。
[0252]
2.降低氧化剂试剂量的方法
[0253]
对于高浓度氮水样中总氮含量测试结果偏低的情况，本发明的发明人尝试降低氢氧化钠的浓度，以试图缓解高温下氢氧化钠与水样中高浓度含氮物质发生的副反应。具体而言，根据实施例1配制氧化剂溶液，不同之处在于不添加碳酸钠，且采用20g/l过硫酸钾和7.5g/l氢氧化钠。根据实施例2中的b
‑
f和i部分内容对50mg/l氯化铵溶液进行测量，不同之处在于i部分中，直接对50mg/l氯化铵溶液进行测量。检测结果测量见下表。
[0254]
3.使用其他强碱弱酸盐的方法
[0255]
本发明的发明人尝试使用其他的强碱弱酸盐，例如现有文献(《关于过硫酸钾氧化
‑
紫外分光光度法测定水中总氮方法改进探讨》，光谱实验室，第28卷，第1期，2011年1月)中推荐的可防止测量结果偏低的硼酸。在此以添加四硼酸钠为例进行试验。
[0256]
根据实施例1配制氧化剂溶液，不同之处在于不添加碳酸钠，而是添加20g/l的十水四硼酸钠。根据实施例2中的b
‑
f和i部分内容对50mg/l氯化铵溶液进行测量，不同之处在于i部分中，直接对50mg/l氯化铵溶液进行测量。检测结果测量见下表。
[0257]
表13：三种方法检测50mg/l氯化铵标准溶液的汇总结果
[0258][0259]
从上表可以看出，采用降低氧化剂试剂量的方法以及采用其他强碱弱酸盐的方法，检测氯化铵标液得到的结果都严重偏低，无法准确测量高浓度氯化铵水溶液中的总氮含量水平。而采用本发明方法，通过添加碳酸钠，能够更加准确地检测高浓度氯化铵水溶液中的总氮含量，结果准确可靠。
[0260]
以上实施例用于举例说明本发明，但是本发明不限于此。