纳氏试剂分光光度法测定水样中氨氮影响因素分析

吴海娟(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161005)

纳氏试剂分光光度法测定水样中氨氮影响因素分析

吴海娟(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161005)

氨氮是地表水、地下水、工业废水、城镇污水处理厂的最重要监测与考核指标之一。纳氏试剂分光光度法是测定水样中氨氮最常用的监测方法，其操作简便、灵敏、快速。实验用水、药品、水样色度、浊度及其它因素都会影响氨氮测试结果。从实验的角度详细论证了氨氮测定的影响因素及消除影响的措施，对客观评价地表水、地下水水质功能及污水处理厂是否达标，尤其处于临界边缘的水样有更重要的意义。

水样；氨氮；纳氏试剂；分光光度法；测定

1 实验用水及药品试剂的影响

1.1 实验用水的影响

用无氨水与新鲜蒸馏水做空白用水，测定吸光度。结果见表1

表1 无氨水与新鲜蒸馏水空白吸光度比较

环境中有氨或铵盐通过其它途径进入实验用水中，导致空白增高，标准中规定试验用水为无氨水。表1测定数据表明，无氨水与新鲜蒸馏水空白吸光度相对偏差最大4.2％，两者测定结果没有显著差别。只要空白吸光度小于0.030，就不影响测定结果，实验中可用新鲜蒸馏水代替无氨水。

1.2 药品试剂的影响

酒石酸钾钠、碘化汞纯度不够，会给实验造成空白值偏高和引起测试水样浑浊等不良影响。

1.2.1 酒石酸钾钠的影响

酒石酸钾钠是钙、镁、铁等金属离子的掩蔽剂，其掩蔽机理为酒石酸钾钠和金属离子络合，避免加入纳氏试剂后形成沉淀，影响测定。市售的酒石酸钾钠一般含铵盐、钙、镁等杂质比较多，使得标准曲线截距值、空白值偏高。实验证明向定容的酒石酸钾钠溶液中加入5ml纳氏试剂搅拌均匀，静置取上清液，置于冰箱冷藏保存，可以减小空白值，延长保存时间。

1.2.2 纳氏试剂的影响

纳氏试剂是氨氮测定中的显色剂，决定着曲线的灵敏度，直接影响显色效果和测定值。纳氏试剂主要有两种配制方法：一种是二氯化汞―碘化钾―氢氧化钾，另一种是碘化汞―碘化钾―氢氧化钠。第一种配制方法复杂，但准确度高。本实验选取第一种配置方法，配制后静置24小时，取上清液，其余弃去不用，移入聚乙烯瓶中，用橡皮塞或聚乙烯盖子密闭贮于冰箱内保存，可以存放一年。若存放于棕色玻璃瓶，两个月以后瓶底即出现棕褐色的沉淀，此时纳氏试剂的灵敏度降低，测定结果准确度降低，不可再用。

2 水样自身因素的影响

2.1 水样体系pH值的影响

根据纳氏试剂反应机理：

可以看出OH-浓度对显色反应有明显影响。取同一浓度的标液加入不同量的纳氏试剂调节溶液pH值，对显色的影响如下。

表2 纳氏试剂加入量与吸光度关系

表2表明，pH对反应体系的显色程度有显著影响。pH值小于11显色不完全，pH值大于13溶液出现浑浊，最佳反应pH值范围在11-12之间。

地表水、地下水pH值一般为7左右，测定前可以不调试水样酸碱性。有些企业工业废水水质偏酸或偏碱性，测定前用pH试纸值测试pH，若值过低或过高用氢氧化钠颗粒或硫酸调节pH值到合适的范围，再测定。

2.2 水样色度、浑浊的影响

水样有色、浑浊使测定值偏高。

去除方法：

若有色不浑浊则可以用扣除原液的吸光度方法去除色度影响。

若水样有色且浑浊则需进行絮凝沉淀或蒸馏后测定，絮凝、蒸馏方法按标准执行。

水样的浊度往往会对纳氏试剂比色测定结果产生影响，建议做补偿校正。在 50ml比色管中，水样定容后加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀.加1.5ml 15％氢氧化钾溶液，测量吸光度(此为校正吸光度)。然后从水样经纳氏试剂比色测得吸光度中减去校正吸光度。

2.3 水样中其它干扰物质的影响

2.3.1 余氯的影响

经消毒处理的水样中存在余氯，如果浓度超出一定值，氨离子会优先与其反应，余氯和氨氮可形成氯胺，使得氨氮和纳氏试剂的反应减弱或无法完成，导致无法测出结果或测定值偏低。氯离子浓度越高，影响越大。

去除方法：水样采集后应尽快分析，并立即破坏余氯，以防止与氨反应。氯离子浓度低于1100mg/L时，可以忽略它的影响，但当氯离子浓度超过1100mg/L以上，可用硫代硫酸钠去除，0.5ml1.35％硫代硫酸钠可除去0.25mg余氯。

2.3.2 水样中锰的影响

水中锰浓度高时，氨氮测定结果有偏高的趋势.实验中虽加入掩蔽剂，却未能消除锰对氨氮检出的影响，锰的影响机理是棕黄色或棕色沉淀物MnO(OH)2，与氨氮显色后的色泽一致是主要影响因素。

消除方法：用50％酒石酸钾钠1.0ml+0.2％Na2-EDTA 1.0ml代替纯酒石酸钾钠能掩蔽Mn2+干扰。

3 外界因素影响

3.1 过滤用滤纸影响

经试验分析证明，滤料中含有可溶性氨，尤以定量滤纸为甚。采用絮凝沉淀预处理时，最好选用含可溶性氨氮低的定性滤纸和超细玻纤滤膜过滤，滤前应用蒸馏水充分洗涤以除去可溶性氨氮。为避免滤纸清洗不净引入的误差，实验中絮凝后可取上清液进行测定。

3.2 实验室环境条件的影响

实验环境对氨氮的测定影响很大。首先，要避免项目的交叉污染，比如总硬度、挥发酚、氨氮、亚硝酸盐氮等分析项目都使用氨水，会使氨氮的空白值大幅增大。其次，对所用的器皿均应清洗干净，特别是做完高浓度样品测定后，影响更大，必要时可用盐酸浸泡。

3.3 反应时间的影响

标准中显色反应时间为10min，显色时间的长短对显色有一定影响，把握显色时间是准确测定的关键。经过比对分析表明：0-10min，溶液显色不完全，10-30min，溶液颜色较稳定，30min后，溶液颜色逐渐加深，40-60min，溶液颜色逐渐减褪。最后出现红色沉淀。所以显色10min后应迅速测定，尽量在10-30min内完成。

3.4 水样保存时间的影响

水中的氮主要以氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮等形态存在。在特定条件下，如氧化和微生物活动，有机氮可转化为氨氮。有机废水由于有机物分解，有机氮转化为氨氮，使氨氮测定值随着时间的推移快速升高，所以为了测定的准确性，有机废水应尽快测定；无机废水在酸性条件下，氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的速度缓慢，故氨氮测定值随着时间的推移缓慢下降，所以无机废水放置数天测定，对结果的影响不大。

4 结论

综上所述，氨氮测定的影响因素诸多，采取以上措施可降低或避免氨氮测定引入的误差，提高准确度与灵敏度。

正确使用无氨水，降低空白值；选择质量合格的药品、试剂，降低校准曲线的截距。选择合适的方法配制纳氏试剂，保证方法的灵敏度。消除水样中色度、浊度、金属离子及其它干扰因素影响，控制反应体系pH值范围及反应时间及时测定样品是保证测定结果准确性的关键。

Analysis of Influencing Factors in the Determination of Ammonia Nitrogen in Water Samples by Spectrophotometry

WuHaijuan(Environment Monitoring Center Station of Qiqihaer City Qiqihaer HeiLongjiang 161005)

Ammonia nitrogen is one of the most important monitoring and evaluation indicators of surface water,groundwater,industrial wastewater and urban sewage treatment plant.Spectrophotometric method is the most commonly used method for the determination of ammonia nitrogen in water samples,and its operation is simple,sensitive and rapid.The experimental water,chemical reagent,water sample chroma,turbidity and other factors will influence the test result of ammonia nitrogen.The paper discusses influencing factors in the determination of ammonia nitrogen and the measures to eliminate the effect and evaluate water quality objectively.

Water sample Ammonia nitrogen Nessler's reagent Spectrophotometry Determination

X832

A

1674-263X(2016)03-0077-03

2016-09-20

吴海娟(1969-)，女，本科，高级工程师，从事环境监测工作。