Eliminate TKN and Get Better Total Nitrogen Data

Postery | 2015 | Shimadzu | PittconInstrumentace
UV–VIS Spektrofotometrie, TOC
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Analýza celkového dusíku je klíčová pro hodnocení znečištění vodních ekosystémů a prevenci eutrofizace. Tradiční metoda TKN je časově náročná, nebezpečná a nekryje všechny formy dusíku. Moderní přístupy využívající persulfátovou oxidaci nebo vysokoteplotní katalytickou oxidaci nabízejí rychlejší, bezpečnější a komplexnější stanovení celkového dusíku.

Cíle a přehled studie / článku


Článek porovnává klasickou metodu Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) se dvěma alternativami:
  • Persulfátová oxidace (PO) s následnou kolorimetrickou detekcí nitrátního dusíku
  • Vysokoteplotní katalytická oxidace (HTCC) s detekcí chemiluminiscencí

Hlavním cílem bylo ověřit shodu výsledků a efektivitu obou alternativních postupů pro stanovení celkového dusíku v různých typech vzorků (odpadní vody, povrchové vody, půdní extrakty).

Použitá metodika a instrumentace


Metodika persulfátové oxidace:
  • Alkalické rozkladné činidlo: persulfát
  • Detekce: kolorimetrie nitrátního dusíku
Metodika vysokoteplotní katalytické oxidace:
  • Oxidace při teplotách > 750 °C
  • Detekce: chemiluminiscence
Použitá instrumentace:
  • Spektrofotometr Shimadzu UV-1800 pro kolorimetrická měření
  • Přístroj Shimadzu TOC-L s modulem pro dusík pro HTCC měření

Hlavní výsledky a diskuse


Nydahl (1978) demonstroval, že výsledky PO ve vzorcích z čistíren odpadních vod odpovídají TKN. Kroon (1993) nezjistil významné rozdíly při porovnání PO a TKN ve vodních vzorcích. Bronk et al. (2000) potvrdili vysokou reprodukovatelnost a shodu mezi PO a HTCC. Chen et al. (2005) prokázali silnou korelaci mezi PO a HTCC v půdních extraktech, avšak HTCC zaznamenala mírně vyšší hodnoty při vyšších koncentracích dusíku.

Přínosy a praktické využití metody


  • Kompletní stanovení všech forem dusíku v jednom výsledku
  • Nižší časová a pracovní náročnost než u TKN
  • Snížení používání nebezpečných chemikálií
  • Vhodné pro rutinní provoz v laboratořích i online monitoring

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Automatizace a integrace do kontinuálních měřicích systémů
  • Miniaturizace a poliární aplikace pro terénní analýzy
  • Kombinace s detekcí dalších živin (fosfor, organické sloučeniny)
  • Využití umělé inteligence pro optimalizaci analytických protokolů

Závěr


Persulfátová oxidace i vysokoteplotní katalytická oxidace představují spolehlivé a efektivní alternativy k metodě TKN. Obě metody poskytují shodné výsledky, přičemž HTCC může vykazovat mírně vyšší hodnoty dusíku ve vzorcích s vysokou koncentrací.

Reference


  • On the Peroxodisulfate oxidation of Total Nitrogen in Waters to Nitrate, Nydahl F., Water Research, 1978.
  • Determination of Nitrogen in Water; comparison of a continuous-flow method with on-line UV digestion with the Original TKN method, Kroon H., Analytica Chimica Acta, 1993.
  • Total Dissolved Nitrogen analysis; comparisons between the persulfate, UV and high temperature oxidation methods, Bronk D.A. et al., Marine Chemistry, 2000.
  • Total soluble nitrogen in forest soils as determined by persulfate oxidation and high temperature catalytic oxidation, Chen C.R. et al., Australian Journal of Soil Research, 2005.
  • Method 4500-P J, Persulfate Method for Simultaneous Determination of Total Nitrogen and Total Phosphorus, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 22. edice, 2012.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Total Nitrogen and Phosphorus in Wastewaters by Alkaline Persulfate Digestion Followed by IC
Analysis of Total Nitrogen and Total Phosphorus in Environmental Water According to ASTM D8001 by Ion Chromatography
Guide to Environmental Testing, Regulations, and Applicable Instruments
Fast, safe, and easy nutrient analysis
Fast, safe, and easy nutrient analysis
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace