不同的前處理方法對測定氨氮的影響

黃麟杰，李 揚，高倩倩，陳 潔，向元英

（德陽市環境監測中心站，四川 德陽 618000）

氨氮是水環境質量的一個重要指標。測定氨氮的方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法、電位法和流動注射法等。相對于其他方法而言，納氏試劑分光光度法具有試劑穩定、操作簡便、靈敏度較高、選擇性好等優勢，是一種廣泛使用的氨氮分析方法。影響納氏試劑分光光度法測定氨氮的因素已有大量的研究，主要針對試劑質量和存放時間、顯色時間和溫度、波長和pH等因素展開討論[1-4]。但是在實際分析過程中，樣品的復雜程度決定了分析結果的準確度，因此樣品的前處理尤為重要。本文就前處理方法對測定氨氮結果的影響展開討論。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

分光光度計:上海美譜達UV-1600型；氨氮標準溶液:環境保護部標準樣品研究所；金屬離子標準溶液:環境保護部標準樣品研究所；硼酸:成都市科龍化工試劑廠；氫氧化鈉:國藥集團化學試劑北京有限公司；硫酸鋅:國藥集團化學試劑北京有限公司；酒石酸鉀鈉:國藥集團化學試劑北京有限公司；納氏試劑:天津傲然精細化工研究所；溴百里酚藍指示劑:天津市大茂化學試劑廠；無氨水；離心機:四川蜀科儀器有限公司；全玻蒸餾器。

1.2 實驗方法

納氏試劑分光光度法的原理是氨氮與納氏試劑反應生成淡紅棕色絡合物，該絡合物在420nm處有強烈的吸收峰，且在420nm處測得的吸光度在一定范圍內與氨氮的含量成正比。顯色反應式如下:

在8個50mL比色管中，分別加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL 氨氮標準溶液（10mg/L），加無氨水至標線。加入1.0mL酒石酸鉀鈉溶液（500g/L），搖勻后，加入1.5mL納氏試劑。放置10至15min后，在420nm處，用2cm比色皿，以無氨水作參比，記錄吸光度。以對應的氨氮含量為橫坐標，扣除空白后的吸光度為縱坐標，繪制校準曲線[5]。本文對3種不同類型的水樣分別用2種前處理方法進行處理，探討不同的前處理方法對氨氮測定結果的影響。

1.2.1 預蒸餾法

取50mL硼酸溶液（20g/L） 于接收瓶中，取250mL樣品于燒瓶中，調節pH至中性，加入數粒玻璃珠防止爆沸，連接定氮球和冷凝管。加熱蒸餾，控制餾出液速率約為8mL/min，待餾出液達200mL時，停止蒸餾，加無氨水定容至250 mL。

1.2.2 絮凝沉淀法

取100mL樣品于比色管中，加入氫氧化鈉溶液調節pH至10左右，加入1mL硫酸鋅溶液（100g/L），混勻后放置使之沉淀，用離心機離心后取上清液分析。對于含有色度的水樣，以加入無氨水代替納氏試劑作為色度補償的方式同時測定其在420nm處的吸光度，計算時扣除該色度。

2 結果與討論

2.1 有色度的水樣

對含有色度的水樣加入一定量的氨氮標準溶液，通過加標回收率確定前處理方法的準確度，通過稀釋倍數法確定水樣顏色的強度。結果見表1。

根據實驗可知，經過預蒸餾后的樣品為澄清透明狀，而經過絮凝沉淀后的樣品與未絮凝沉淀的樣品相比色度變化較小。從表1看出，預蒸餾法對不同顏色強度的水樣加標回收率都很好，絮凝沉淀法因不能有效的去除色度的干擾，即使以色度補償的方法扣除色度干擾后，也只對色度較低的水樣有較好的加標回收率。可知對于色度較大的水樣，通過絮凝沉淀法無法得到滿意的準確度。

表1 2種前處理方式對含有色度的水樣加標回收率

2.2 含重金屬的水樣

在無氨水中添加一定量金屬離子（①鈣、鎂離子；②鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘、鉻、鎳離子）和氨氮標準溶液（濃度為1.0mg/L），通過加標回收率確定前處理方法的準確度。結果見表2。

根據表2看出:預蒸餾法對6個水樣的氨氮測定結果有較好的準確度。對比絮凝沉淀法和無前處理的結果可知:絮凝沉淀法對鈣、鎂、銅、鋅等離子有一定的處理效果，相比僅通過酒石酸鉀鈉掩蔽金屬離子的準確度更高，更接近真實值；但對于金屬離子濃度較大的水樣，其處理能力有限，不能完全排除鈣、鎂、銅、鋅等離子對測定結果的影響。

表2 2種前處理方式對含有重金屬的水樣加標回收率

2.3 含懸浮物的水樣

對含有懸浮物的水樣加入一定量的氨氮標準溶液，通過加標回收率確定前處理方法的準確度。結果見表3。

根據表3看出，對于含有懸浮物不同氨氮濃度的水樣，2種前處理方法都有較好的回收率，說明2種前處理方法均適用于含有懸浮物的水樣。

表3 2種前處理方式對含有重金屬的水樣加標回收率

3 結論

本文探討了2種前處理方法對測定3種不同類型水樣中氨氮的影響。實驗看出:通過預蒸餾可以有效的排除色度、重金屬離子的干擾，準確度較好。絮凝沉淀法對低顏色強度、低金屬離子濃度的水樣有較好的準確度。由于絮凝沉淀不能有效地去除色度和金屬離子的干擾，使之對于顏色較深和高金屬離子濃度的水樣準確度都較低，無法滿足日常的分析需要。對于含有懸浮物的水樣，兩種方法均適用。由于預蒸餾操作步驟繁瑣，餾出液速率需要控制，耗時較長等因素，在樣品基體不復雜的前提下，均可使用絮凝沉淀法進行前處理。若樣品色度較大，金屬離子濃度較高時，可采用預蒸餾法進行處理。