靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨型氮的方法探究

＊李小卫 江雨秦

（深圳市华保科技有限公司 广东 518057）

靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨型氮的方法探究

＊李小卫 江雨秦

（深圳市华保科技有限公司 广东 518057）

本文研究了碱性条件下，不同温度和Mn2+对靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨型氮的影响。结果表明，提高反应温度可以有效加快反应速度，恒温水浴40℃条件下，一定浓度Mn2+作为催化剂可以加速反应，显色反应可以在6min内达到反应平衡。测定结果的精密度和准确度均能满足海水中氨氮含量的分析要求。

靛酚蓝分光光度法；温度；Mn2+；氨型氮

众所周知，氮的化合物是海水中所有生物所必须的重要的营养物质。海水中的氨型氮是指海水中以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)形式存在的氮，氨型氮含量的高低，对海洋生物正常的生长、发育、繁殖意义非凡。氨氮中的非离子氨(NH3)对海洋生物有极强的毒性，并且总氨氮高容易引起海洋水体的富营养化，不利于海洋生物生长。氨氮作为主要超标污染物在各大洋出现频率非常高，氨氮的控制是全球性的污染问题。中国作为有广阔海域的国家，一直非常重视对海洋环境的保护，“十二五”以来，氨氮被列为海洋水体污染物总量控制的指标之一。本文对靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨型氮进行了探究，提出了较为简便和可靠的检测方法，以期为行业提高检测标准作参考，并为海水中氨型氮的控制起到积极作用。

1.海水中的氨型氮的方法比较

对海洋中氨型氮的检测，有奈氏试剂法(纳氏试剂法)、毛细管电泳法、离子选择性电极(ISE)、离子色谱法、靛酚蓝光度法等。

对海洋中氨型氮的检测，比较经典的方法是奈氏试剂法（纳氏试剂法），但加入反应试剂后，硫化物易使样本变混浊，从而干扰检测，影响结果灵敏度。靛酚蓝分光光度法具有操作简便、灵敏的特点，是海水中氨型氮分析的标准方法和经典方法，但该方法的主要缺陷是显色时间太长(海水样品需要6h的显色时间) ，不利于大量样品的快速分析。本文探究了碱性条件下反应温度和催化剂Mn2+等对反应速度的影响。

2.靛酚蓝分光光度法测定氨型氮的方法的优化

(1)材料与方法、仪器与试剂

分析天平(瑞士普利赛斯Precisa)；721E分光光度计(上海第三分析仪器有限公司)；恒温水浴锅、振荡器等仪器。硫酸铵、柠檬酸三钠、MnSO4、氢氧化钠、苯酚等本实验中所用到的试剂均为分析纯(均购自广州化学试剂厂)。

(2)实验方法

取50ml海水样品置于50ml比色管中，加入1．40ml柠檬酸钠溶液、1．40ml苯酚溶液、1．40ml次氯酸钠溶液，振荡混匀静置，在640nm波长下用2cm比色皿以纯水做参比测定吸光度值。加入不同剂量Mn2+研究对该反应的催化作用。用恒温水浴锅控制反应温度，研究在不同温度（10-90℃）下的显色反应。

(3)实验结果

①温度的优化。用超纯水配置的氨氮浓度为0．300mg/L的水样分别在10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃条件下显色20min测定吸光度值，每个水样3个平行。

表1 反应温度对显色反应的影响

实验结果可知（表1），水样的吸光度随着温度升高而增加，当温度30℃以下时反应速率较低，在20min内不能达到反应平衡，需要进一步延长反应时间才能达到反应平衡。而温度超过40℃，吸光度趋于稳定，这表明反应体系温度在高于40℃时，反应可以在20min内达到平衡，因而设置40℃为最佳反应温度。与标准检测方法相比，通过提高温度可以有效缩短反应时间，从而提高分析的效率。

②反应时间的优化。研究不同反应时间对检测结果的影响，选择40℃条件对氨氮浓度为0．300mg/L的水样品，结果表2所示。

结果可以看出，在40℃条件下，反应16min后基本即可达到反应完全，但为了确保反应完全，我们选择了反应时间为20min。

③催化剂对反应的影响。Mn2+作为催化剂在氨氮的检测中有过文献报道，但不系统。本文探讨其加入量对靛酚蓝分光光度检测反应的催化过程的影响。在40℃条件下，通过加入不同量的Mn2+（50mg/L、10mg/L、20mg/ L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L、），于反应2min开始，每隔2min检测吸光度，记录到达吸光度稳定的时间。

表2 反应时间对显色反应的影响

表3 催化剂对反应的影响

实验结果表明（表3），随着Mn2+加入量的增加，靛酚蓝反应呈现先增速后减速，直至抑制反应速度。因此可以判断40mg/L为催化剂Mn2+的最佳用量，在6min即可反应完全，比未添加催化剂的同等条件下，反应时间缩短14min。与原标准显色（海水为6h）比较，极大加快了反应的速度。

④方法的精密度和精确度。通过实验研究得到的最佳实验条件为反应温度为40℃，催化剂Mn2+浓度为40mg/L，显色时间为6min。研究该方法的测定精密度和准确度，结果如表4所示。改进后的氨氮分析方法，在6min时测得氨氮质量浓度为0．080mg/L、0．120mg/L的样品的相对标准偏差分别为7．1%和7．3%，回收率分别为95%和105%。

表4 精密度和准确度统计结果

3.讨论

本文研究了碱性条件下，不同温度和Mn2+对靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨型氮的影响。40℃条件下，40mg/ LMn2+作为催化剂可以加速反应，显色反应可以在6min内达到反应平衡。测定结果的精密度和准确度均能满足海水中氨氮含量的分析要求。优化后的方法比原来的国家海洋监测规范的方法提高了水样氨氮分析效率，值得广泛推广。

[1]蒋岳文.靛酚蓝分光光度法测定海水中的氨—氮[J].海洋环境科学,1990(1):75-80.

[2]魏海峰,刘长发,张俊新.靛酚蓝法测定水中氨氮方法的改进[J]. 实验室研究与探索,2013, 32(7):17-19.

李小卫（1980～），男，深圳市华保科技有限公司，研究方向：环境检测。

((责任编：高镇峰)

Exploration of the Indophenol Blue Photometric Method to Measure the Ammonia Nitrogen in Seawater

Li Xiaowei, Jiang Yuqin

(Huabao Science and Technology co., ltd of Shenzhen, Guangdong, 518057)

Under the condition of alkaline, this paper has taken study of the influence on the measure of ammonia nitrogen in seawater by indophenol blue photometric method with different temperature and Mn2+. The results show that the increase of reaction temperature can effectively accelerate the reaction speed, and under the condition of constant temperature water bath 40℃, a certain concentration of Mn2+, as the catalyst, can accelerate the reaction, besides, the chromogenic reaction can be achieved the balance within 6 minutes. Both the accuracy and precision degree of measure results can satisfy the analysis requirement for ammonia nitrogen content in seawater.

indophenol blue photometric method；temperature；Mn2+；ammonia nitrogen

T

A