🔬 Azot Kjeldahla

Fizykochemia PN-EN 25663

Przegląd

STATUS (stan na 29.10.2026). PN-EN 25663:2001 — wersja polska, opublikowana 23.07.2001, wprowadza EN 25663:1993 i ISO 5663:1984 [IDT]. Norma aktualna — bez adnotacji o wycofaniu. EN 25663:1993 i ISO 5663:1984 są w katalogach CEN i ISO aktualne, bez nowszego wydania.

DEFINICJA I ZAKRES (rozdz. 1, 3). Azot Kjeldahla — zawartość azotu organicznego i amonowego w próbce oznaczona po mineralizacji; nie obejmuje azotu azotanowego i azotynowego i niekoniecznie obejmuje cały azot związany organicznie. Oznacza się wyłącznie azot na stopniu utlenienia −3: azot organiczny w postaci azydków, azyn, związków azowych, hydrazonów, azotynów, związków nitrowych i nitrozowych, oksymów i semikarbazonów nie jest oznaczany ilościowo, a azot ze związków heterocyklicznych może być odzyskany niecałkowicie. Metoda dotyczy wód surowych, do picia i ścieków; w porcji można oznaczyć do 10 mg azotu — przy porcji 10 ml odpowiada to stężeniu do 1000 mg/l. Granica wykrywalności (porcja 100 ml) wynosi 1 mg/l; przy porcji 100 ml 1,0 ml kwasu solnego 0,02 mol/l odpowiada 2,8 mg/l azotu.

ZAKŁÓCENIA (rozdz. 10). Azotany i azotyny mogą powodować błędy w obie strony: w warunkach oznaczania redukują się do amonu (wynik zawyżony) albo tworzą z amonem sole, które rozkładają się w temperaturze mineralizacji z utratą azotu w postaci gazowej (wynik zaniżony). Gdy grozi to niedopuszczalnym błędem, przed mineralizacją przeprowadza się osobną redukcję do amonu. Zbyt długa mineralizacja także zaniża wynik — przebieg z rozdz. 8 trzeba ściśle zachować.

POWTARZALNOŚĆ (p. 9.2, tablica 2, dane z Francji). Odchylenia standardowe: roztwór mocznika 2 mg/l (porcja 500 ml) — 0,027 mg/l; 50 mg/l (100 ml) — 0,31 mg/l; 150 mg/l (100 ml) — 2,69 mg/l; ścieki 79 mg/l (50 ml) — 0,68 mg/l; ścieki chemiczne 16 mg/l (200 ml) — 0,19 mg/l i 62 mg/l (100 ml) — 0,48 mg/l.

PRZEPISY. PN-EN 25663 jest metodyką referencyjną azotu Kjeldahla (Norg + N-NH₄) w ściekach (rozporządzenie z dnia 12 lipca 2019 r., Dz.U. 2019 poz. 1311, zał. nr 12 lp. 9) oraz metodyką miareczkową i spektrofotometryczną azotu Kjeldahla w monitoringu wód powierzchniowych i podziemnych (Dz.U. 2021 poz. 1576, zał. nr 8, wskaźnik 3.5.2). Rozporządzenie o wodzie do spożycia (Dz.U. 2026 poz. 748) nie ma parametru azotu Kjeldahla.

Zasada metody

Próbkę mineralizuje się kwasem siarkowym z dużym dodatkiem siarczanu potasu, który podwyższa temperaturę wrzenia mieszaniny, w obecności selenu jako katalizatora; związki azotu objęte oznaczeniem przechodzą w siarczan amonu. Po dodaniu zasady amoniak oddestylowuje się do roztworu kwasu borowego ze wskaźnikiem, a jon amonowy w destylacie miareczkuje mianowanym kwasem. Zamiennie jon amonowy oznacza się wprost w mineralizacie metodą spektrometryczną przy 655 nm (rozdz. 11). Selen wybrano jako katalizator zamiast rtęci ze względu na toksyczność rtęci, ale toksyczności selenu nie wolno lekceważyć (rozdz. 4).

Zastosowania

• Wody surowe, do picia i ścieki (p. 1.2)
• Ścieki — metodyka referencyjna azotu Kjeldahla (Dz.U. 2019 poz. 1311, zał. nr 12)
• Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych (Dz.U. 2021 poz. 1576)
• Nie obejmuje azotu azotanowego i azotynowego (rozdz. 3)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 25663:2001

Tytuł (PL)

Jakość wody — Oznaczanie azotu Kjeldahla — Metoda po mineralizacji z selenem

Title (EN)

Water quality — Determination of Kjeldahl nitrogen — Method after mineralization with selenium

Procedura krok po kroku

1. Próbki

   Butelki polietylenowe albo szklane; analizować jak najszybciej albo przechowywać w 2–5 °C do analizy. Zakwaszenie kwasem siarkowym do pH < 2 pomaga utrwalić próbkę, pod warunkiem że nie dopuści się do pochłonięcia amoniaku z powietrza (rozdz. 7).

2. Przygotowanie aparatu

   Gdy aparat destylacyjny nie był używany dłużej niż kilka dni: do kolby destylacyjnej ok. 350 ml wody i kilka granulek, przedestylować co najmniej 100 ml; destylat i pozostałość odrzucić (rozdz. 6).

3. Porcja do badania

   Przy znanym przybliżonym stężeniu azotu objętość porcji dobiera się z tablicy 1 (przy miareczkowaniu kwasem 0,02 mol/l): do 10 mg/l — 250 ml, 10–20 mg/l — 100 ml, 20–50 mg/l — 50 ml, 50–100 mg/l — 25 ml (p. 8.1).

4. Mineralizacja

   Porcję w kolbie Kjeldahla z 10 ml kwasu siarkowego, (5,0 ± 0,5) g mieszaniny katalizatora i kilkoma granulkami gotować szybko pod wyciągiem; objętość maleje w miarę odparowania wody, potem pojawiają się białe dymy. Po ustaniu wydzielania dymów obserwować mineralizat i, gdy stanie się klarowny i bezbarwny albo jasnobrązowy, ogrzewać jeszcze 60 min. Po odparowaniu wody ogrzewanie powinno utrzymywać refluks kwasu do połowy szyjki kolby — zapewnia to dostatecznie wysoką temperaturę mineralizacji (p. 8.3, uwaga 1).

5. Destylacja

   Kolbę ostudzić do temperatury pokojowej. Do odbieralnika odmierzyć (50 ± 5) ml roztworu kwasu borowego ze wskaźnikiem; wylot chłodnicy ma być pod powierzchnią roztworu. Do kolby ostrożnie dodać (250 ± 50) ml wody wolnej od amonu i kilka granulek, a następnie 50 ml roztworu wodorotlenku sodu i natychmiast podłączyć kolbę do aparatu (zawartość kolby niepasującej do aparatu przenosi się ilościowo do kolby destylacyjnej, najwygodniej przy dodawaniu wody). Ogrzewać tak, by destylat zbierał się z szybkością ok. 10 ml/min; przerwać po zebraniu ok. 200 ml (p. 8.3, uwaga 2).

6. Miareczkowanie

   Destylat miareczkować kwasem solnym 0,02 mol/l do purpurowego punktu końcowego; przy destylatach z próbek o dużym stężeniu azotu można użyć kwasu 0,10 mol/l (p. 8.3, uwaga 3).

7. Ślepa próba

   Jak w krokach 4–6, z ok. 250 ml wody wolnej od amonu zamiast porcji próbki (p. 8.2).

8. Obliczenie

   ρN = (V₁ − V₂) / V₀ · c · 14,01 · 1000 [mg/l], gdzie V₀ — objętość porcji (ml), V₁ i V₂ — objętości kwasu zużyte na próbkę i ślepą próbę (ml), c — dokładne stężenie kwasu (mol/l), 14,01 — względna masa atomowa azotu; stężenie molowe cN [µmol/l] = ρN · 71,4 (p. 9.1).

9. Wariant spektrometryczny

   Po ostudzeniu mineralizatu: (50 ± 10) ml wody, 2 krople roztworu 4-nitrofenolu (1 g/l), następnie bardzo powoli roztwór wodorotlenku sodu, mieszając i chłodząc, do trwałej bladożółtej barwy, i kilka kropli kwasu siarkowego do jej zaniku; przenieść ilościowo do kolby 200 ml i dopełnić. Jon amonowy oznacza się metodą spektrometryczną (ISO 7150-1), z roztworami kalibracyjnymi i ślepymi przygotowanymi tak samo; wynik mnoży się przez 200/V₀ (p. 11.1).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Kwas siarkowy i roztwór wodorotlenku sodu 500 g/l powodują ciężkie oparzenia (ostrzeżenia przy p. 5.3 i 5.4)
• Mieszanina katalizatora jest toksyczna — nie wdychać pyłu przy jej przygotowaniu i używaniu; wszystkie pozostałości zawierające selen zbiera się do odzysku selenu albo kontrolowanego unieszkodliwienia (p. 5.8)
• Przy mineralizacji wydziela się toksyczny dwutlenek siarki, a z zanieczyszczonych próbek może się uwalniać siarkowodór albo cyjanowodór — mineralizację prowadzi się pod skutecznym wyciągiem (p. 8.3)
• Propozycja normy dla pozostałości z selenem: zbierać do szklanej butelki oznaczonej „Toksyczne”, zakwasić do pH 2 i dodać stały chlorek cyny(II) — wytrąca się czerwony selen, który odsącza się i unieszkodliwia w kontrolowany sposób (p. 11.2)

Najczęstsze pytania