李小叢
【摘要】水資源是我們日常生活不可或缺的重要資源,是維持人類生命存在的基本需求,更是自然生物體的重要組成部分。近些年來,水質污染是嚴重關乎公眾健康安危的直接因素,造成經濟環境受到嚴重威脅。由于水體污染突發事件頻繁出現在我國境內,引起了國家環境監測部門以及大眾的高度重視,為了快速檢測水質的物質情況,本文主要采用水楊酸分光光度法對水質進行氨氮檢測。
【關鍵詞】分光光度法;納氏試劑法;氨氮檢測;水楊酸
1、水楊酸分光光度檢測實驗步驟
1.1 試劑分析。本文在水楊酸分光光度法的基礎上又做了改進,研制出一種固體試劑,主要成分為水楊酸、硼砂、碳酸鈉、亞硝基鐵氰化鈉以及二氯異氰尿酸鈉等混合組成,質量比值為0.5:2.5:25:1.0:0.05,設置較為適宜的環境:反應時間10分鐘,溫度值在25℃~35℃,pH嚴格控制在3~11.6.改進后的固體粉末試劑溶于10mL的水溶液,試驗后10分鐘就能出現顯色反應,操作簡便,利用690~700nm波長值的便攜式比色計對檢測現場的水質情況進行氨氮含量檢測,其優點為該實際可以在避光條件下保存至少3年,相比于國標法更準確、方便,其操作性能逐漸被人們使用。
1.2 實驗要求。準備標準的可見分光光度計,優級純氯化銨,無水碳酸鈉,分析純水楊酸、亞硝基鐵氰化鈉、硫酸亞鐵銨,有效氯含量為60%的二氯異氰尿酸鈉。配制氨氮標準儲備液,密度值為1000mg/L:選取優級純氯化銨3.8190 g,最好是在100~105℃下干燥2h,加水溶解后移至1000mL容量瓶內,充分稀釋至標準刻度線,此溶液可穩定保存30天;配制密度值為100mg/L的氨氮標準中間液:用吸管吸取10mL的氨氮標準儲備液于100mL的容量瓶,加水充分稀釋至標準刻度線,此溶液可穩定保存7天;配制密度值為1.0mg/L的氨氮標準使用液:用吸管吸取1.0mL的氨氮標準儲備液于100mL的容量瓶中,加水稀釋至標準刻度線。配制固體檢測試劑:將水楊酸、硼砂、碳酸鈉、亞硝基鐵氰化鈉以及二氯異氰尿酸鈉按照質量比0.5:2.5:25:1.0:0.05混合后,即可得到氨氮固體檢測試劑。
1.3 試驗方法。選取不同體積的氨氮標準液0.0、0.1、0.2、0.5、1.0、3.0、5.0、10.0mL,將其放入10mL的比色管中,加水充分稀釋至刻度線,配制成氨氮標準溶液0.0~1.0mg/L,同時加入適量的氨氮檢測固體試劑,搖勻后10min,觀察比色情況。同時取出一支空白試劑做對照試驗,用1cm的比色皿在696nm下測定吸光度值,從而形成3個平行試驗,將實驗結果與空白試驗作分析對比,最終得出實驗結論,從而有效判定合理的固體試劑配比液應用于水質的氨氮檢測。在特定的實驗環境下,更能充分發揮試驗結果的準確性。
2、實驗結果與分析測定
2.1 合理的顯色時間。實驗過程中的時間變化會影響氨氮反應液的的吸光度值。將0.5mg/L的氨氮標準溶液與固體試劑相混合,在標準室溫下,分別設置時間5min、10min、30min、50min、80min、120min來測定氨氮反應液的吸光度值。經研究測定,氨氮反應液的變化隨著時間延長而呈現增大的趨勢,當時間定在10min后,吸光度值基本不變,其吸光度值維持在0.49與0.50之間,當時間為120min時吸光度值保持不變。實驗表明,合理的顯色時間為10min。
2.2 合適的溫度。不同溫度下的固體試劑會呈現不同的吸光度值。將0.5mg/L的氨氮標準溶液與固體試劑相混合,分別設置階段溫度5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃,靜待實驗10分鐘,利用比色原理測定氨氮反應液的吸光度值。觀察發現,當溫度低于25℃時,其吸光度值與溫度變化成正比,即溫度越高,吸光度值越大;當溫度在25℃與35℃之間時,氨氮反應液的吸光度值保持不變;當溫度處于35℃以上狀態時,氨氮反應液的吸光度值與溫度變化成反比,即吸光度值隨溫度變化升高而呈現降低趨勢,因此可說明,在測定氨氮反應液過程的適宜溫度為35℃。
2.3 嚴格的pH環境。不同環境下的pH值會影響氨氮反應液的吸光度值。配制10mL濃度值為0.5mg/L的氨氮標準溶液,分別設置在以下pH值:2.5、3.0、6.0、8.0、11.6、12.2、13.0,在標準室溫下,實驗時間為10min,經顯色反應后測定其吸光度值。實驗結果表明,被測水質的pH環境處于3.0與11.6之間時,氨氮反應液的吸光度值到達峰值,維持在0.495~0.505;當pH環境大于11.6或者小于3.0時,其吸光度值不斷降低,因此,實驗嚴格要求水質測定的pH值在3.0~11.6之間。
2.4 水樣測定與回收處理。選取氨氮標準中間液0.00mL、0.02mL、0.01mL,溶于10mL的比色管,分別使用自來水、雨水、某地區河水進行稀釋,并及時測定氨氮反應液的吸光度值,并根據相應結果得到標準曲線添加量,從而計算回收率,由表格得知該方法在檢測氨氮加樣回收率的標準為96%~106%。
3、結語
將改進的水楊酸分光光度法應用于水質的氨氮檢測,研究發現,固體混合試劑在嚴格避光條件下會延長保存時間,操作簡單且儲存運輸方便,多次受到水質監測部門的青睞。固體試劑的檢測特點為:①具有較強的抗干擾能力,能夠直接測定一般情況的水質;②監測時間短,效果明顯,國標法氨氮檢測需要在3h~5h才能配制好液體試劑,需花費90分鐘穩定顯色狀態;而固體試劑方法只需要將A、B兩種固體試劑進行混合后放入比色管,10分鐘后全部吸收并能在最短時間內穩定顯色,從而有效提高了水質污染情況的應急監測;③操作簡單易懂,適合基層工作者使用。