納氏試劑分光光度法測定氨氮探討

李長彬，張利敏，萬莉莉，黃小雪

(上海威正測試技術有限公司，上海 201600)

目前測定水中氨氮方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法、蒸餾-中和滴定法、氣相分子吸收光譜法。其中納氏試劑分光光度法因其操作方便、靈敏等特點，應用廣泛[3-4]。HJ 535-2009《水質氨氮的測定納氏試劑分光光度法》[5]線性范圍0～2 mg/L，顯色10 min后進行比色。實驗過程中發現，納氏試劑分光光度法標準曲線濃度線性范圍可以擴大，顯色后一定時間內溶液穩定。本文圍繞氨氮測定開展相關討論。現將方法與結果報道如下：

1 實 驗

1.1 實驗原理

以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色棕色絡合物，該絡合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長420 nm處測量吸光度。

1.2 試劑與材料

除非另有說明，分析時所用試劑均是分析純化學試劑。

無氨水,售純水器臨用前準備。

納氏試劑,上海弗霓生物科技有限公司(碘化汞法)。

酒石酸鉀鈉溶液500 g/L,國藥集團化學試劑有限公司:

稱取50.0 g酒石酸鉀鈉溶于100 mL水中，加熱煮沸以驅除氨，充分冷卻后稀釋至100 mL。

氨氮標準溶液:

(1) 氨氮標準貯備溶液ρN=1000 μg/mL,天津市光復精細化工研究所:

稱取3.8190 g氯化銨(氯化銨，優級純，在100～105 ℃干燥2 h)，溶于水中，移入1000 mL容量瓶中，稀釋至標線，可在2～5 ℃保存1個月。

(2)氨氮標準工作液ρN=100 μg/mL:

吸取10.00 mL氨氮標準貯備液(1)于100 mL容量瓶中，稀釋至刻度。臨用前配置。

(3)氨氮標準工作液ρN=10 μg/mL:

吸取5.00 mL氨氮標準貯備液(1)于500 mL容量瓶中，稀釋至刻度。臨用前配置。

1.3 儀器和設備

752 N紫外可見分光光度計,上海儀電分析有限公司 ;10 mm玻璃比色皿。

1.4 實驗步驟

于50 mL比色管中，分別加入不同體積的氨氮標準工作液或待測樣品，加水至標線后，加入1.0 mL 酒石酸鉀鈉溶液，搖勻，再加入1.0 mL納氏試劑，搖勻。放置10 min后，在波長420 nm處顯色。

2 結果與討論

2.1 氨氮顯色濃度討論

表1 氨氮正常顯色的質量Table 1 Quality of normal color development of ammonia nitrogen

于11支50 mL比色管中，分別加入不同體積的氨氮標準工作溶液100 μg/mL，加水至標線后，按照1.4實驗步驟進行試驗。具體結果如下：

從試驗現象看到，氨氮含量達到400 μg(8 mg/L)時顯色后溶液渾濁有沉淀，不能進行比色，小于等于300 μg(6 mg/L)的溶液顏色均一的液體。

表2 氨氮校準曲線Table 2 Calibration curve of ammonia nitrogen

試驗結果表明，氨氮在0～6.0 mg/L范圍內，線性相關系數r=0.9992>0.999滿足日常檢測質量要求。

2.2 顯色時間

HJ535-2009《水質氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》測定中顯色時間是10 min后比色[5]，但在實際比色過程中，可能會因為樣品量大或者其它一些原因導致比色會持續一段時間。探討顯色時間的穩定性顯得很重要，試驗過程同(1.4)，比色時用同一比色皿，避免不同間比色皿差異帶來的誤差，具體結果如下：

從上述試驗結果可知，顯色4 h內，試劑空白的吸光度值基本沒有變化；顯色3 h時，校準曲線線性關系r≥0.9990，但是各校準點吸光度值已明顯變大；顯色2 h后各標準點的吸光度值基本穩定，且線性關系r≥0.9990，滿足要求。

同時對不同類型(地表水、廢水)的實際樣品進行了顯色后的穩定性試驗，研究發現由于實際樣的品基體、氨氮濃度不同，隨著比色時間的延長，有的吸光度變大，有的溶液產生渾濁，有的能夠穩定，試驗現象沒有規律可循。在測定實際樣品時，根據樣品的量控制好加入顯色劑的時間，比色時間控制在10 min。

2.3 酒石酸鉀鈉溶液的穩定性

表4 酒石酸鉀鈉溶液穩定性Table 4 Stability of potassium sodium tartrate solution

續表4

酒石酸鉀鈉是鈣、鎂、鐵等金屬離子的掩蔽劑，其掩蔽機理為酒石酸鉀鈉和金屬離子結合，避免加入納氏試劑后形成沉淀，導致測定結果不穩定[6]。酒石酸鉀鈉溶液的穩定性對測定結果有一定的影響。通過測定空白的吸光度觀察酒石酸鉀鈉的穩定性，每次測定的吸光度值為三次測定的平均值。

從試驗結果可知，30天內試劑空白基本穩定在0.010～0.011，配置酒石酸鉀鈉溶液1個月內其性質穩定。

3 結 論

氨氮是水質檢測中一項非常重要的指標，通過試驗可知，定容體積為50 mL時，氨氮的線性范圍可擴延至0～6 mg/L，且線性關系良好；降低因吸光度值超出標線的范圍而進行復測的樣品數量，在一定程度上提高了工作效率和降低了實驗成本；標準曲線顯色后2 h內吸光度值基本穩定，且線性關系良；實際樣品測定氨氮時，控制加入顯色劑的時間，保證顯色10 min后進行比色。