采用納氏試劑比色法測定水中氨氮的影響因素

南安市環境保護監測站 黃明明

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采用納氏試劑比色法測定水中氨氮的影響因素

南安市環境保護監測站 黃明明

水中的氨氮存在量對人類健康有重要影響, 測定水中各種形態的氮化合物, 有助于評價水體的被污染程度和“自凈”的程度。該文闡述了用納氏試劑比色法測定水中氨氮的實驗方法，并通過試驗討論了納氏試劑比色法測定水中氨氮時，納氏試劑、空白值、樣品放置時間、顯色時間、pH值對該實驗的影響。

納氏試劑 空白值 樣品放置時間 顯色時間 pH值

氨氮普遍存在于地表水及地下水中，水中的氨氮是指以游離氨（NH3）和離子氨氮（NH4+）形式存在的氮。水中氨氮的來源主要是人和動物的排泄物、雨水徑流、農用化肥的流失以及化工、冶金、石油化工、油漆顏料、煤氣、煉焦、鞣革、化肥等工業廢水。氨氮含量的多少是判斷水體污染程度的重要標志之一。目前我國測定氨氮的方法有納氏試劑比色法、蒸餾法、酚鹽法和離子色譜等，相對于其他方法而言, 納氏試劑比色法具有操作簡便、靈敏度高等特點, 因而成為水質分析中普遍使用的方法，本文結合實際工作，對利用納氏試劑分光光度法測定氨氮及其影響因素進行了分析。

1 實驗方法

1.1 適用范圍

本方法適用于地表水、地下水、生活污水和工業廢水水中氨氮的測定。當水樣體積為50mL，使用20mm比色皿時，檢出限為0.025mg/L。水中常見的鈣、鎂、鐵等離子能在測定過程中生成沉淀, 可加入酒石酸鉀鈉掩蔽；水樣中含有余氯時能與氨結合成氯氨，可用硫代硫酸鈉脫氯；水中懸浮物質可用硫酸鋅和氫氧化鈉混凝沉淀除去。水中帶有顏色的物質亦能發生干擾, 遇此情況,可采用蒸餾法去除。

1.2 原理

游離態的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應生成淡紅棕色絡合物，該絡合物的吸光度與氨氮含量成正比。

1.3 儀器

500mL全玻璃蒸餾器、50mL具塞比色管、T6紫外可見分光光度計。

1.4 試劑

氨氮標準貯備溶液(1000ug/L)、氨氮標準溶液(10ug/L)、酒石酸鉀鈉溶液、納氏試劑。

1.5 步驟

（1）取50mL 澄清水樣或經預處理的水樣(如氨氮含量大于0.1mg),則取適量水樣加純水至50mL比色管中。

（2）另取50mL比色管10支, 分別加入氨氮標準溶液0mL, 0.10mL, 0.30 mL, 0.50 mL, 0.70mL, 1.00mL, 3.00mL, 5.00mL, 7.00mL, 10.00mL，再分別用無氨水稀釋至50mL。

（3）向水樣及標準溶液管內分別加入1mL酒石酸鉀鈉溶液(經蒸餾預處理過的水樣, 水樣及標準溶液管中均不加此試劑)，混勻，加1.0mL納氏試劑, 混勻后放置10min，于420nm波長下，用2cm比色皿，以純水作參比，測定吸光度。

（4）繪制校準曲線，從曲線上查出樣品管中氨氮含量，或目視比色管，記錄水樣中相當于氨氮標準的含量。

2 影響因素分析

2.1 影響空白值的因素

2.1.1化學試劑及其配制的影響

由表1可知，納氏試劑在正常狀態（棕黃透明）下，空白值的吸光度符合實驗要求，納氏試劑在非正常狀態（棕黃渾濁或棕黃沉淀）下，空白值的吸光度偏高，其原因是納氏試劑放置時間超過3個月或在配制納氏試劑時, 未將堿液充分冷卻到室溫后再將汞鹽緩緩加入而出現渾濁和沉淀。

表1 納氏試劑與空白值關系

由表2可知，空白值與酒石酸鉀鈉溶液的放置環境和放置時間有關, 在室溫中,酒石酸鉀鈉溶放置30d,空白值相對穩定并符合實驗要求，超過30d，空白值不穩定并偏高。分析純碘化汞為磚紅色固體粉末, 見光易分解, 變質的碘化汞試劑通常用肉眼難以辨認,使用變質的碘化汞配制的納氏試劑空白值明顯偏高。

表2 酒石酸納放置時間與空白值關系

2.1.2實驗用水的影響

實驗用水必須是無氨水, 若實驗用水被空氣中的氨或者氨鹽試劑污染, 會導致空白值偏高。

2.2 水樣放置時間對測定結果的影響

水中的氨氮主要為生活廢水中含氮有機物受微生物作用的分解產物。在無氧環境中, 水中存在的亞硝酸鹽也可受微生物作用還原為氨,導致測量結果偏高；在有氧環境中, 水中氨也可轉變為亞硝酸鹽, 甚至繼續轉變為硝酸鹽，導致測量結果偏低。因此，在現場采樣時, 往樣品中加入硫酸調至pH<2,可以延緩水樣中氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮和有機氮等幾種形態的轉變速度。

2.3 影響顯色的各項因素

2.3.1 pH值的影響

由表3可知，樣品的pH值在6~8時，吸光度穩定并達到峰值；pH值<6，反應靈敏度較低，吸光度隨著pH值的減小而降低；pH值>8，吸光度隨著pH值的增加而降低，甚至出現沉淀。故測定樣品時，應保證樣品的pH值在6~8，否則需要加酸或加堿進行調節。

表3 pH值對吸光度的影響

2.3.2 顯色時間的影響

在pH值在6~8的條件下，用0.4mg/L、0.8mg/L、1.2mg/L的標準溶液，按不同的顯色時間測定吸光度，測定結果見表4，由表4可知，顯色時間在10~30分鐘，吸光度較穩定并達到峰值；顯示時間<10分鐘，反應不完全，顯色不完全，吸光度值比較低；顯示時間>30分鐘，顏色變化較快，吸光度不穩定。

表4 顯示時間對吸光度的影響

綜上所述，用納氏試劑比色法測定水中氨氮，空白值、樣品放置時間、pH值、顯色時間對實驗結果影響很大，一般情況下，樣品pH值在6~8條件下，分析的靈敏度高，顯色時間控制在10~30分鐘，顯色完全并穩定，故在樣品監測過程中，我們應降低空白值，把握樣品放置時間，同時控制好顯色時間和pH值。

[1] 陳濤,劉永波,袁紅明.納氏試劑比色法測定污水中氨氮的方法[J].中國新技術新產品，2010（36）：18.

[2] 孫永秀.用納氏試劑測定氨氮影響因素及解決辦法[J].山西建筑，2010，36(3):197-198.

[3] 國家環保部.HJ535-2009,水質氨氮的測定納氏試劑分光度法[S].北京:中國環境科學出版社,2010.