1、東北電力大學學士學位畢業論文I摘 要在標準法中，總磷和總氮兩項測定都需數小時以上的前處理過程。由于消化條件對測試結果的影響較大,故每次樣品測試必須同時做標準曲線。若兩個項目分別測定,不僅耗時耗力,又因所采樣品保存時間較短,需在 24h 內測定。本課題采用 COD 儀同時消化總磷和總氮，在所有試劑和條件與消化總氮的條件相同的情況下,節省一半的時間和試劑。實驗中采用正交試驗方案，對消解時間、消解溫度、K2S2O8用量、NaOH 用量等實驗影響因素進行確定。根據確定的實驗因素得出本方法的測定范圍，并對試樣進行測定與標準法對比。實驗結果表明：消解溫度120 ，消解時間20min， K2S2O8（5%）

2、=6mL，NaOH(8%)=3mL。結果表明：該方法的本身的精密度及準確度均能達到要求，對水樣的測定與標準方法對比具有很高的準確度。關鍵詞 聯合測定 總磷 總氮 東北電力大學學士學位畢業論文IIAbstractIn the standard method, the total phosphorus and the total nitrogen two determinations both needs several hour above the front treating processes。 Because the digestion condition to tests the res

3、ult the influence comparatively ，therefore each time the sample test to have simultaneously to make the standard curve。 If two projects separately determine, when consumes expends effort, and further because the sampling retention time compares the ore to need in 24h to determine。 This topic uses th

4、e COD meter simultaneously to digest the total phosphorus and the total nitrogen, with digests the total nitrogen in all reagents and the condition the condition same situation ，to save in half time and the reagent experiment uses the orthogonal experiment plan, to temperature, the K2S2O8 amount use

5、d, the NaOH amount used experiment and so on dispels the time, dispels affects the factor to carry on the determination。 Obtains this method according to the definite experimental factor the determination scope, and carries on the determination and the standard method contrast to the test specimen。

6、The experimental result indicated that, Dispels the temperature -120 , dispels time -20min，K2S2O8 (5%)= 6mL, NaOH(8%)=3mL。The result indicated this method itself accuracy and the accuracy can meet the requirements, has the very high accuracy to the water sample determination and the standard method

7、contrast。Keywords：union determination，total phosphorus，total nitroge東北電力大學學士學位畢業論文III目 錄摘摘 要要.IABSTRACTABSTRACT .II第第 1 1 章章 緒緒 論論 .11.1 課題研究的目的和意義.11.2 研究現狀.11.2.1 總磷測定.11.2.2 總氮測定.31.2.3 聯合測定總磷總氮.31.3 擬定工作.4第第 2 2 章章 實驗內容及結果討論實驗內容及結果討論 .52.1 儀器和試劑.52.1.1 儀器.52.1.2 試劑.52.2 測定原理.62.2.1.標準法測定水中總磷含量.6

8、2.2.2 標準法測定水中總氮.62.2.3. 聯合測定水中的總氮、總磷.62.3.測定方法.72.4 實驗內容與討論.72.4.1.標準法測磷工作曲線.72.4.2 標準法測氮標樣的工作曲線.82.4.3.磷混合液的配制及其濃度的確定.102.4.4.氮混合液的配制及其濃度的確定.102.4.5 正交實驗.112.4.6 線性范圍的確定.132.4.8 聯合測定標準曲線繪制.152.4.8 精密度的測定.172.4.9 準確度的確定（與標準法進行對比）.182.4.10 廢水水樣測定.18第第 3 3 章章 結結 論論 .21致致 謝謝 .22參考文獻參考文獻 .23東北電力大學學士學位畢業

9、論文1第 1 章 緒 論1.1 課題研究的目的和意義磷在自然界分布很廣,與氧的化合能力較強,因此在自然界中沒有單質磷。在天然水和廢水中,磷幾乎都是以各種磷酸鹽的形式存在。分別有正磷酸鹽、縮合磷酸鹽(焦磷酸鹽、偏磷酸鹽和多磷酸鹽)和有機結合的磷酸鹽(如磷脂等),存在于溶液和腐殖質粒子或水生生物中。天然水中磷酸鹽含量不高。化肥、冶煉、合成洗滌劑等行業的工業廢水以及生活污水中含有較大量的磷。磷是生物生長必需的元素之一。但是水體中含有過量的磷(如超過 0.2mg/L),會造成水中藻類的過度繁殖,直至數量上達到有害的程度(稱為富營養化),造成湖泊、河流的透明度降低,水質變壞,使水資源喪失了飲用、養殖和游

10、覽等方面的利用價值.為了保護水資源,控制水體的富營養化,我國已將總磷列為正式的環境監測項目,制訂了環境質量標準和污水排放標準作為水質評價的重要指標。大量生活污水或含氮工業廢水排入水體，使水中有機氮和各種無機氮化物含量增加，生活和微生物類的大量繁殖，消耗水中溶解氧，使水體質量惡化。湖泊，水庫中含有一定量的氮，磷類物質時，造成浮游生物繁殖旺盛，出現富營養化狀態。因此，總氮是衡量水質的重要指標之一。總氮和總磷兩項測定都需要數小時的高溫、高壓消解步驟。由于消解的溫度、時間、試劑均對消解有較大影響，而且過硫酸鉀溶液不能久放，幾乎每次測定都需要同時制作標準曲線，因此總磷和總氮的分別測定費時、耗力。因此，水

11、質分析中總磷總氮聯合測定方法的研究就變的非常必要了。1.2 研究現狀1.2.1 總磷測定（1） 標準法（鉬銻抗分光光度法） 用鉬銻抗分光光度法(通稱磷鉬藍法) 1測定水中總磷,其反應原理是在中性條件下用過硫酸鉀(或硝酸高氯酸)使試樣消解,將所含磷全部氧化為正磷酸鹽,在酸性介質中正磷酸鹽與鉬酸銨反應,在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸,當加入東北電力大學學士學位畢業論文2還原劑抗壞血酸后,則轉變成藍色的絡合物,最后比色測定。但該法配制的顯色劑抗壞血酸溶液很不穩定,使用兩周后需重新配制。這不僅費時、費事、費藥品試劑,而且不利于樣品的批量連續分析測定。針對此問題,筆者改用一種新的配制方法,在配制好的抗壞血酸

12、溶液中加入適量的 EDTA-冰乙酸,這樣配制出的試劑可以彌補以上不足,至少可穩定 3 個月。同時對兩者進行實驗研究對比,并對標準樣品和受污染河水樣品中的總磷作了對比測定,證明該法靈敏度、準確度、精密度及溶液的穩定性、顯色效果等均比較理想。（2）其他方法 消解過程1在總磷的消解過程中，所采用的消解液并不是唯一的。在消解的過程中可以采用不同的消解液進行消解。 周靈輝2采用螺旋口瓶蓋密封消解-便攜式分光光度計建立了水體總磷的分析方法。分析結果具有較好的精密度和準確度,檢出限為 0.029mg/L,實際樣品分析的相對標準偏差(RSD)在 6.2%以下,加標回收率在 92.0%108%之間。該方法可應用

13、于污染源的抽查和突發性水環境污染事故的現場監測。 潘平、康清蓉 、李曉3采用氫氧化鈉熔融法消解,調節 pH 值,加入抗壞血酸溶液及鉬酸銨鹽溶液顯色 15min,用 30mm 比色皿,以水為參比,于 700nm 波長處測定吸光度,求出土壤中的總磷。實驗表明,樣品分解完全,回收率為 96.2%97.5%，RSD 為 3.1%;檢出限為 0.07mg/L，線性范圍為 01.00mg/L。本法簡便、可靠、能夠滿足環境監測對土壤中總磷分析的需要。 張冬英4闡述了過硫酸銨消化氯化亞錫還原光度法測定地面水中總磷。并對方法的實驗條件,線性范圍以及精密度、準確度等進行了實驗。該方法具有氧化能力強,還原劑可長期使

14、用等優點。實驗后的方法線性關系良好,精密度、準確度較高,適用于地面水中總磷的測定。 測定過程2在總磷的測定過程中，可以采用不同的測定方法對總磷進行測定。 劉艷娟5通過試驗,以硝酸-高氯酸體系對水樣進行預處理,確定了在中性條件下以抗壞血酸為還原劑,對廢水中總磷含量進行還原顯色和測定的方法。結果穩定,儀器設備簡單易操作,方法可靠。 陳潔，張吉榮6用 COD 消解反應東北電力大學學士學位畢業論文3器及 DR2010 比色計消解測定水中總磷,操作簡便,測得的數據精密度好,準確度高。1.2.2 總氮測定（1）標準法（過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法）在 60 度以上的水溶液中過硫酸鉀與水反應生成氫離子和氧。

15、加入氫氧化鈉用以中和氫離子，使過硫酸鉀分解完全。在 120-124的堿性介質條件下，有過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽，同時將水樣中大部分有機化合物氧化為硝酸鹽。而后，用紫外線分光光度法分別于波長 220nm 與 275nm 處測定其吸光度從而計算出硝酸鹽氮的吸光度，而后計算總氮的含量7。（2）其他方法總氮的測定的方法有很多種，下面就列舉幾種不同于標準法的方法。 李自弘，張瓊芬，涂學炎，舒燕，呂紅梅8介紹了在國家標準方法堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，測定水質的總氮中應用 16512 快速消解的研究。方法應用于 CWO(催化濕式氧化)處理模擬廢水的總氮測定，結果滿意

16、。 秦福春 ，鳳權9采用堿性過硫酸鉀氧化 紫外分光光度法測定總氮所用的消化劑 K2 在 220 nm 處有很強的吸收峰，在消解過程中應確保其分解完全，否則對比色測定嚴重干擾。通過消煮過程的方式不同，消煮時間、溫度等條件的研究，結果表明消煮溫度大于 120 ，消煮時間長于 30 min，才能得到消除 K2 N+的干擾的目的。NaOH 溶液在 220nm 處也有吸光度，但加鹽酸中和后即減弱。消煮液的殘余堿度對比色的干擾也可以同去消除。1.2.3 聯合測定總磷總氮聯合測定總氮總磷的方法根據實驗條件的不同，也是多種多樣的。下面是東北電力大學學士學位畢業論文4兩種比較典型的測定方法。過硫酸鉀水溶液在 6

17、0以上時發生如下反應:K2S2O8+2H2O2=KHSO4+O2+2H+如果 K2S2O8和 NaOH 按一定的比例混合作為水樣的氧化劑,則消解反應開始時溶液呈堿性,K2S2O8分解產生的氧(O2)將水樣中不同形態的氮氧化成硝酸鹽,同時 K2S2O8分解產生的 H+不斷中和 NaOH,當 NaOH 被 H+完全中和后溶液逐漸變成中性至酸性。在弱酸性溶液中,K2S2O8分解產生的氧(O2)又將各種形態的磷氧化成正磷酸鹽。因此,該方法的關鍵是要選擇一個堿度合適的 K2S2O8溶液10。依次準確移取一定量的磷酸鹽標準使用液和硝酸鉀標準使用液于 50mL 比色管中,加蒸餾水至 25mL,再依次加入 1

18、0mL5%過硫酸鉀溶液和 4.0mL3%氫氧化鈉溶液,加塞后管口包一小塊紗布并用線扎緊。將比色管置于家用壓力鍋中,加熱至頂壓閥吹氣開始計時,計時 30min,自然冷卻,開閥放氣,移去外蓋。取出比色管冷至室溫,加入 2mL(1+9)HCl,定容至 50mL,在紫外分光光度計上,用 10mm 石英比色皿,以新鮮無氨水作參比,分別在 220nm 及 275nm 處測定吸光度,用校正的吸光度(A=A220-2A275)繪制校準曲線。再準確移取以上剩下的 25mL 溶液,加入0.5mL10% (m/v)抗壞血酸溶液混勻,30s 后加 1mL 鉬酸鹽溶液,充分混勻,放置15min,用 20 mm 比色皿,

19、以零濃度溶液為參比,于 700nm 處測量吸光度。取 25mL水樣或取適量水樣(磷含量不超過 30Lg,氮含量不超過 160Lg)。按以上校準曲線繪制步驟操作,然后按校正吸光度,在校準曲線上查出相應總氮和總磷量,并以此計算出相應的水樣濃度。(如試樣混濁,測定總磷時,需作補償校正,在 25mL比色管中,水樣定容后加入 1.5mL 濁度補償液,測定吸光度,水樣的吸光度應減去校正吸光度)111.3 擬定工作（1）設計實驗方案，用聯合法測定水質中的總氮總磷含量；（2）擬定采用 COD 快速測定儀的加熱器部分作為消解器，對樣品進行加蓋密封消解；（3）實驗過程中需要確定的參數：加熱的溫度、時間、加入消解液

20、的量（過硫酸鹽和氫氧化鈉） ；（4）確定該法的測定范圍、測定準確度、精確度等，同國標法進行比較；東北電力大學學士學位畢業論文5（5）對實際廢水水樣測定，同國標法進行比較。第 2 章 實驗內容及結果討論2.1 儀器和試劑2.1.1 儀器(1) 7230 可見分光光度計 (30mm 玻璃比色皿)(2) 752 紫外可見分光光度計 (10mm 石英比色皿)(3) COD 加熱器(4) COD 消解-比色管 (15mL) (5) 高壓鍋(壓力為 1.1-1.3kg/cm2)(6) 電爐,圓底燒瓶,冷凝管 (制無氨水裝置)(7) 25mL 及 50mL 具塞玻璃磨口比色管2.1.2 試劑(1) 無氨水(

21、2) 堿性過硫酸鉀溶液(3) HCI （1+9）(4) 硝酸鉀標液（10mg/L）(5) 10(m/v)抗壞血酸溶液(6) 鉬酸銨溶液(7) 磷酸鹽標液(2.00mg/L)(8) 過硫酸鉀溶液（5）(9) 氫氧化鈉溶液（2）東北電力大學學士學位畢業論文6(10) 氮混合液（由氯化銨、亞硝酸鈉、迭氮鈉、L-谷氨酸組成）(11) 磷混合液（由叉磷酸、三元磺酸、高效緩沖阻垢劑組成）2.2 測定原理2.2.1.標準法測定水中總磷含量用鉬銻抗分光光度法(通稱磷鉬藍法)測定水中總磷,其反應原理是在中性條件下用過硫酸鉀(或硝酸高氯酸)使試樣消解,將所含磷全部氧化為正磷酸鹽,在酸性介質中正磷酸鹽與鉬酸銨反應,

22、在銻鹽存在下生成磷鉬雜多酸,當加入還原劑抗壞血酸后,則轉變成藍色的絡合物,最后比色測定。2.2.2 標準法測定水中總氮在 60以上的水溶液中過硫酸鉀按如下反應式分解，生成氫離子和氧。K2S2O8+H2O2KHSO4+1/2O2KHSO4K+HSO4-HSO4-H+SO42-加入氫氧化鈉用以中和氫離子，使過硫酸鉀分解完全。在 120-124的堿性介質條件下，有過硫酸鉀作氧化劑，不僅可將水樣中的氨氮和亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽，同時將水樣中大部分有機化合物氧化為硝酸鹽。而后，用紫外線分光光度法分別于波長 220nm 與 275nm 處測定其吸光度，按 A=A220-2A275從而計算出硝酸鹽氮的吸光度，

23、而后計算總氮的含量。2.2.3. 聯合測定水中的總氮、總磷水中含氮化合物在堿性過硫酸鉀溶液中、高溫下氧化分解轉化為亞硝酸鹽氮，用紫外光度計測定吸光度，其數值與總氮濃度成正比。水中含磷化合物在酸性過硫酸鉀溶液中、高溫下氧化分解，轉化成正磷酸鹽，與鉬酸銨反應，在還原劑氯化亞錫的作用下生成鉬藍，其吸光度數值與正磷酸鹽濃度成正比。過硫酸鉀水溶液在 60時可分解產生 H+和 O2K2S2O8+2H2O2KHSO4+2H+O2東北電力大學學士學位畢業論文7 由方程式可知，1moLK2S2O8可分解產生 2moLH+和 1moLO2。如果將等物質量的 K2S2O8和 NaOH 混合液作為水樣消解的氧化劑，則

24、消解反應開始時，溶液呈堿性。由于 K2S2O8分解產生的氧將水中的含氮化合物氧化成硝酸鹽，同時，K2S2O8分解產生的 H+不斷中和 NaOH，因此當 NaOH 被 H+完全中和后，溶液逐漸變成酸性。在酸性溶液中，K2S2O8分解產生的氧又將含磷化合物氧化成正磷酸鹽。故把等物質量的 K2S2O8和 NaOH 混合溶液作為氧化劑加入樣品溶液中，于高壓鍋（120）內加熱 0.5h，它能依次完成總氮、總磷的全部消解過程，消解后溶液的 pH 約為 2。2.3.測定方法(1).標準法測定水中總磷 具體測定方法參照文獻1。(2).標準法測定水中總氮 具體測定方法參照文獻1。(3).聯合測定水中的總氮、總磷

25、本次實驗我們采用了 COD 加熱器作為消解器對消解液進行消解。步驟如下：a. 在一個 15mL 消解-比色管中加入 2mL 氮混合液,1.5mL 磷混合液，再加入6mL 過硫酸鉀溶液（5）和 3mL 氫氧化鈉溶液（2） 。b.把消解-比色管放入 COD 加熱器中在 120下消解 20min，取出冷至室溫。c.將消解液移入 25mL 比色管中，加無氨水稀釋至刻度。d.另取一個比色管移取 12.5mL 消解液。e.在一個比色管中加入（1+9）HCI 1mL 搖勻。用 752 紫外可見分光光度計分別在 220nm 和 275nm 波長下測定吸光度從而測氮的濃度。用新鮮無氨水作參比。f. 在另一個 2

26、5mL 比色管中加入 0.25mL 抗壞血酸，搖勻，再加入 0.5mL 目酸銨溶液，搖勻，放置 15min 顯色。用 7230 可見分光光度計在 700nm 波長下測定吸光度，從而測磷的濃度。以零濃度溶液為參比。東北電力大學學士學位畢業論文82.4 實驗內容與討論2.4.1.標準法測磷工作曲線總磷的測定是將磷酸鹽標準使用液用高壓鍋加熱到 120時，并控制此溫度下 30min 后，停止加熱，待壓力表指針降為零后，取出放冷。 冷卻后，向比色管中加入 1mL110%（m/v）抗壞血酸溶液混勻，30s 后加 2mL 鉬酸鹽溶液充分混勻，放置 15min。然后用 30mm 比色皿，于 700nm 波長處

27、，以零濃度溶液做參比,測量其吸光度。結果如圖 2-1 和表 2-1 所示。 00.10.20.30.40.50.60.70.80.900.10.20.30.40.50.60.7濃度(mg/L)吸光度圖 2-1 磷的工作曲線 y=1.4375x-0.0041 R=0.9998 表 2-1 磷的工作曲線序 號1234567磷標液濃度（mg/L）00.020.040.120.20.40.6吸 光 度00.0200.0510.1640.2930.5700.857東北電力大學學士學位畢業論文9由圖 2-1 和表 2-1 可知：由磷標樣的濃度在 0.02-0.6（mg/L）和其對應的吸光度所做的工作曲線顯

28、示相關系數較好，滿足實驗要求。2.4.2 標準法測氮標樣的工作曲線 總氮的測定是將硝酸鉀標準使用液先加入 5mL 堿性過硫酸鉀，然后用高壓鍋加熱到 120時，并控制此溫度下 30min 后，停止加熱，待壓力表指針降為零后，取出放冷。冷卻后，向比色管中加入 1mL（1+9）HCl,然后用 10mm 石英比色皿，于 220nm 及 275nm 波長處，以新鮮的無氨水做參比,測定其吸光度。結果如圖 2-2 和表 2-2 所示。 00.10.20.30.40.50.60.70.800.511.522.533.5濃度(mg/L)吸光度 圖 2-2 氮的工作曲線 y=0.204x+0.0148 R=0.9

29、988表 2-2 氮的工作曲線序號12345678濃度（mg/L）00.20.40.81.22.02.83.2A=220nm0.0390.0710.1250.1720.2830.4690.5950.695東北電力大學學士學位畢業論文10A=275nm0.0110.0100.0110.0050.0070.0170.0130.010A220-2A2750.0170.0510.1030.1620.2690.4350.5690.675由圖 2-2 和表 2-2 可知：根據氮標樣的濃度在 0-3.2（mg/L）和其對應的吸光度所做的工作曲線顯示相關系數較好，滿足實驗要求。 2.4.3.磷混合液的配制及其

30、濃度的確定(1) 磷混合樣的配制將叉磷酸，三元磺酸，高效緩釋阻垢劑分別稀釋 500 倍，100 倍，100 倍。然后各取三種溶液 1mL 于 200mL 的容量瓶中稀釋至刻度。該磷混合溶液的濃度約為 5mg/L。(2) 濃度的確定：在配好的磷混合樣中取 1.5mL 于 25mL 的比色管中，以下按照標準曲線的繪制步驟進行顯色測量。數據如表 2-3。 表 2-3 磷混合液的濃度的確定 A1 A2 A3平均值 0.434 0.431 0.4370.434 對表 2-3 中的數據進行處理，得到磷混合液的濃度為 5.084mg/L。2.4.4.氮混合液的配制及其濃度的確定(1) 氮混合樣的配制：分別取

31、氯化銨 20g,亞硝酸鈉 25g,迭氮鈉 8g，L-谷氨酸50g 溶于 1000mL 容量瓶中定容。然后取 1mL 該溶液溶于 1000mL 的容量瓶中稀釋至刻度。該氮混合溶液的濃度約為 20mg/L。(2) 濃度的確定：在配好的氮混合樣中取 2mL 于 25mL 的比色管中，以下按照標準曲線的繪制步驟進行顯色測量。 表 2-4 氮混合液的濃度的確定吸光度A220A275A220-A27510.2620.0310.2東北電力大學學士學位畢業論文1120.2650.0290.230.2640.0280.21平均值0.2640.0290.2對表 2-4 中的數據進行處理得到氮混合液的濃度為 11.

32、532mg/L。2.4.5 正交實驗在氮磷的聯合測定過程中為確定實驗試劑 K2S2O8，NaOH 的用量，消解溫度及消解時間，采用正交法確定實驗方案。此方法的每組數據極具代表性，能更準確的確定實驗結果，實驗因素參見表 2-5。表 2-5 實驗因素序號ABCD111020412120305231304063注：A-消解溫度（） B-消解時間（min） C-K2S2O8（mL） D-NaOH(mL）此正交方案采用 3（4）（即四因素三平行）確立制表，正交試驗方案參見表2-6。實驗根據 N，P 聯合測定的方法依次進行實驗。其結果及極差法的數據處理如表 2-6。表 2-6 影響因素正交實驗表試驗號AB

33、CD11111212223133342123522316231273132東北電力大學學士學位畢業論文128321393321本次試驗采用 COD 儀對樣品進行消解。按表 2-6 中 19 的序號分別計算出對應條件下的磷和氮的濃度值，同時對測定結果進行極差分析，結果見表 2-7。表 2-7 正交實驗數據表及最佳實驗條件的確定試驗號A（）B（min）C（mL）D（mL）氮的濃度（mg/L）磷的濃度（mg/L）1110204128.325.1072110205216.195.1423110206317.115.2114120305315.454.985120306116.134.986120304

34、212.334.9917130406215.335.0958130404313.555.1539130405114.785.130K116.6515.3912.9415.46K214.6415.2915.4714.62K314.5514.7416.1915.37R2.10.653.250.84k15.1535.0615.0845.072k24.9845.0925.0845.076k35.1265.1115.0955.115R0.1690.050.0110.043a.在 15mL 消解-比色管中加入 2mL 廢水水樣，再加入 6mL 過硫酸鉀溶液（5)和 3mL 氫氧化鈉溶液（2） 。b.把消解

35、-比色管放入 COD 加熱器中在 120下消解 20min，取出冷卻至室東北電力大學學士學位畢業論文13溫。c.將消解液移入 25mL 比色管中，加無氨水稀釋至刻度。d.另取一個比色管移取 12.5mL 消解液。e.在一個比色管中加入 1mL HCI(1+9)搖勻。用 752N 型紫外可見分光光度計分別在 220nm 和 275nm 波長下測定吸光度，從而測定水樣中氮的濃度(用新鮮無氨水作參比)。f.在另一個 25mL 比色管中加入 0.25mL 抗壞血酸搖勻，再加入 0.5mL 鉬酸銨溶液搖勻，放置 15min。用 7230 可見分光光度計在 700nm 波長下測定吸光度，從而測定水樣中磷的

36、濃度(以零濃度溶液作為參比)。根據實驗最終確定的以 COD 儀作為消解器的實驗條件是：A：消解時間20minB: 消解溫度-120C：過硫酸鉀6mLD：氫氧化鈉3mL2.4.6 線性范圍的確定方法準確度的測定能更好的反映出該方法的測定范圍，以確保測定結果的真實、可靠。本課題以 COD 儀作為消解器，采用正交實驗所確定的實驗條件，分別在最佳的條件下，取不同量的氮和磷的混合水樣進行聯合測定，以確定該方法所能達到的實驗范圍，實驗結果見表 2-8。 表 2-8 氮、磷混合液的加入量磷混合樣加入量(mL)00.511.522.533.5氮混合樣加入量(mL)011.522.533.54根據氮、磷的聯和測

37、定分別測定其吸光度。數據如 2-9。東北電力大學學士學位畢業論文14表 2-9 磷線性范圍的確定濃度（mg/L）00.10.20.30.40.50.60.7吸光度00.1510.2810.4270.5590.6700.8361.495因為磷混合液的濃度為 0.7（mg/L）時，其對應的吸光度偏差太大，所以除去磷混合液的濃度為 0.7（mg/L）這一點作工作曲線如圖 2-3 所示。00.20.40.60.811.21.41.600.20.40.60.8濃度(mg/L)吸光度圖 2-3 磷線性范圍的確定y=1.7782x-0.0745 R=0.9499由圖 2-3 可知磷混合液的濃度在 0-0.6

38、mg/L 內線性關系很好。由此確定磷的線性范圍為 0-0.6mg/L。表 2-10 氮線性范圍的確定濃度00.81.21.622.42.83.2A22000.1980.2350.2980.3900.5130.6950.83A27500.0180.0160.0140.0130.0150.0230.02東北電力大學學士學位畢業論文15A220-2A27500.1620.2030.2700.3640.4830.6490.78 對氮混合液的濃度和吸光度作工作曲線，可以得到多個工作曲線，對比這些工作曲線可以得出氮混合液的線性關系。如圖 2-4 所示。00.10.20.30.40.50.600.511.5

39、22.53濃度(mg/L)吸光度圖 2-4 氮線性范圍的確定y=0.1919x-0.0089 R=0.9907由圖 2-4 可知氮混合液的濃度在 0-2.4mg/L 內線性關系很好。由此確定氮的線性范圍為 0-2.4mg/L。在實際水樣的測定過程中，應對水樣中的總磷和總氮的濃度有一定的了解。在對水樣的測定前，可將其進行一定比例的稀釋，這樣即能達到實驗方法的測定范圍，又能準確的測定出試樣的結果。不同的測定方法有不同的測定范圍，確定出相應方法的測定范圍，有利于方法的使用和進一步的改進。本法中氮的測定范圍與標準法比較雖然較小，但是準確度較高，并且實驗操作簡便。東北電力大學學士學位畢業論文162.4.

40、8 聯合測定標準曲線繪制在線性范圍之內，取適量硝酸鉀標液和磷標液在最優條件下進行總氮總磷聯合測定，以下按聯合測定方法的步驟進行測量，并繪制總氮和總磷的標準曲線。其結果如圖 2-5 和圖 2-6 所示。00.10.20.30.40.50.600.511.522.53濃度(mg/L)吸光度圖 2-5 聯合測定中總氮標準曲線y=0.2347x+0.0016R=0.9999由回歸線性方程求出相關系數 R=0.9999。這表明相關性非常好，測定結果令人滿意。00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.7濃度(mg/L)吸光度圖 2-6 聯合測定中總

41、磷標準曲線東北電力大學學士學位畢業論文17y=1.4467x+0.0026R=0.9997由回歸方程求出相關系數 R=0.9997。這說明相關性好，測定結果令人滿意。綜上所述，在總氮總磷聯合測定在最佳條件下的線性范圍內線性關系好，具有可靠性，可實際應用。2.4.8 精密度的測定精密度簡稱精度，指在某一個量的多次觀測中，各觀測值之間的離散程度，若觀測值非常集中則精度高；反之則低。采用 COD 儀作為消解器，對水中的總氮總磷進行聯合測定，取磷標準樣 2mL（0.4mg/L） ，氮標準樣2.5mL（2mg/L）和磷標準樣 1mL（0.2mg/L） ，氮標準樣 1.5mL（1.2mg/L）, 并在最佳

42、條件下進行氮和磷的聯合測定。每一標準試樣同時測定 10 組平行數據 。測定出氮和磷的吸光度，同時確定實驗方法的精密度。測定結果見表 2-11。 表 2-11 氮、磷的精密度的測定 磷氮0.2mg/L0.4mg/L1.2mg/L2mg/L序號A700A700A220A275A220-2A275A220A275A220-2A27510.2820.560.260.0050.250.4270.0030.042120.2820.5540.2510.0030.2450.4190.0020.41530.2950.5650.2620.0070.2480.430.0050.4240.2820.570.250.0

43、040.2420.4190.0030.41350.2820.5730.2590.0030.250.4290.0020.42560.2830.5670.2480.0010.2460.4320.0070.41870.2780.570.2620.0040.2580.4190.0010.41780.2830.5720.270.0090.2520.4220.0020.41890.2810.570.2570.0040.2490.4230.0040.415100.2850.580.2540.0010.2520.4230.0050.413平均值0.2830.5680.2490.418標準偏差0.0050.00

44、70.0050.004相對0.0180.0130.020.01東北電力大學學士學位畢業論文18標準偏差由表 2-11 可知，在本方法的測定范圍內（即氮的測定范圍為 0-2.4mg/L,磷的測定范圍為 0-0.6 mg/L） ，隨即抽取兩組氮和磷標準樣的測定結果的精確度很好，磷可達到1.5%，氮可達到1.5%左右，遠小于5%的實驗要求。2.4.9 準確度的確定（與標準法進行對比）準確度的確定可以更好的與標準方法進行對比，用以確定該方法的優缺點。采用 COD 儀作為消解器，對水中的總氮總磷進行聯合測定，取磷標準樣2mL（0.4mg/L） ，氮標準樣 2.5mL（2mg/L）和磷標準樣 1mL（0.

45、2mg/L） ，氮標準樣 1.5mL（1.2mg/L）, 并在最佳條件下進行氮和磷的聯合測定。每一標準試樣同時測定 10 組平行數據 。測定出氮和磷的吸光度，同時確定實驗方法的準確度。測定結果見表 2-12。表 2-12 氮、磷的準確度的測定磷氮0.2mg/L0.4mg/L1.2mg/L2mg/L序號A700A700A220A275A220-2A275A220A275A220-2A27510.2820.560.260.0050.250.4270.0030.042120.2820.5540.2510.0030.2450.4190.0020.41530.2950.5650.2620.0070.24

46、80.430.0050.4240.2820.570.250.0040.2420.4190.0030.41350.2820.5730.2590.0030.250.4290.0020.42560.2830.5670.2480.0010.2460.4320.0070.41870.2780.570.2620.0040.2580.4190.0010.41780.2830.5720.270.0090.2520.4220.0020.41890.2810.570.2570.0040.2490.4230.0040.415100.2850.580.2540.0010.2520.4230.0050.413平均值0.

47、2830.5680.2490.418真值0.2820.5710.2590.423相對誤差0.0040.0060.0390.012由上述數據可以看出，在最佳條件下聯合測定總氮總磷方法的準確度較好東北電力大學學士學位畢業論文192.4.10 廢水水樣測定 取七個水樣：分別為在 A2/O 工藝條件下的厭氧段中取的三個水樣（不同時間內） ，厭氧段出水，好氧段出水，生活污水，工業廢水。取適量水樣（每個水樣作兩個平行樣）在最優條件下進行總氮總磷聯合測定，測定結果同標準法進行比較。 表 2-13 水樣測定結果及數據處理A220A275A220-2A275序號iiiiiiiii平均吸光度濃度(mg/L)10.

48、3900.3880.0350.0330.3200.3220.321187.620.3960.3910.0400.0420.3160.3070.312182.130.3800.3720.0450.0370.3000.2940.302176.040.2300.2350.0350.0400.1600.1550.15893.950.3500.3510.0450.0430.2600.2680.26476.360.2100.2120.0300.0290.1500.1530.15284.1氮70.3900.3840.0340.0370.3220.3100.31636.9A700序號iii平均吸光度濃度(mg

49、/L)10.0640.0680.0666.2120.0650.0700.0686.3830.0700.0800.0756.9940.1100.1050.1089.8550.1520.1450.1486.6660.0500.0580.0545.17聯合測定磷70.2150.2120.2143.81A220A275A220-2A275序號iiiiiiiii平均吸光度濃度(mg/L)10.3700.3720.0260.0200.3180.3320.325190.7標準法氮20.3750.3800.0250.0280.3250.3260.326190.7東北電力大學學士學位畢業論文2030.3600.

50、3650.0230.0280.3140.3110.313182.740.2140.2300.0250.0250.1640.1800.17296.350.3360.3420.0340.0350.2680.2720.27078.260.1990.1980.0240.0260.1510.1460.14982.2370.3780.3840.0280.0270.3220.3300.32638.2A700序號iii平均吸光度濃度(mg/L)10.0650.0680.0676.3020.0690.0720.0716.6530.0710.0790.0756.9940.1170.0950.11110.1250.

51、1460.1500.1486.6660.0570.0550.0565.34磷70.2210.2030.2123.77由表 2-13 計算出七個水樣聯合測定的相對誤差，計算結果如表 2-14 所示。表 2-14 聯合測定相對誤差序 號1234567氮相對誤差0.0160.0450.0370.0250.0240.0230.034磷相對誤差0.0140.0410.0000.0270.0000.0320.011由表 2-14 可以看出，聯合測定方法的相對誤差都小于 5%。這充分說明了總氮總磷聯合測定方法的可行性。該法將配制兩條標準系列、兩次高壓消解變為配制一條標準系列、一次消解，大大減少了工作量和時間。東