纳氏试剂比色法测定水中的氨氮

施晓梅

摘 要：文章对纳氏试剂分光光度法是如何测定水中氨氮含量的实验方法进行了介绍，并详细的叙述了实验步骤。对纳氏试剂分光光度法进行了适用性实验，对可能会影响该方法的因素进行了分析，并提出了存在的问题与对应的改进措施，以确保能够准确地测量水中的氨氮含量。

关键词：纳氏试剂比色法；氨氮含量；准确度

中图分类号：TU46+1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）26-0081-02

通常我们将在水中的游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式称作氨氮。而水中的水温和pH值是氨氮组成的比例的决定性因素，游离氨通常在pH值高或水温低的情況下所占比例高，而铵盐则在pH值低或水温高的情况下所占比例高。而生活污水中通常含有大量的含氨有机物，而这些有机物会在微生物的分解作用下分解产物，农田排水或工业废水就是典例。测定氨氮含量的方法有许多，除了本文介绍的国家标准方法——纳氏试剂比色法外还有如氨气敏电极法、凯氏定氮仪法、酶法等。而纳氏试剂比色法有着简单快捷灵敏度高的优点，但也存在着纳氏试剂会对环境造成污染等缺点。且干扰测定的因素较多，如废水中的硫化物、酮和醛类、镁或钙等金属离子、浊度及颜色等。而对应的预处理操作起来又复杂繁琐，所以要对与检测过程有关的问题加以探讨，以确保能够准确地测量水中的氨氮含量。

1 原理

纳氏试剂会和氨氮（游离氨和铵离子等形式）反应，生成淡红棕色络合物，氨氮含量与淡红棕色络合物的色度成正比，以上符合朗伯比尔定律。波长420nm以内的范围可以测其吸光度，并对其含量进行计算。

2 纳氏试剂的存放与配制需注意的事项

2.1 配制

方法一：取20ml的纯水，并称取10g碘化钾溶于其中，在匀速搅拌的情况下，缓慢加入约6.5%的饱和氯化汞溶液。同时另外称取29g氢氧化钠，稀释至80rnL（360g/L的氢氧化钠）溶于纯水中，待其冷却到室温以后，缓慢的将上述溶液注入氢氧化钠溶液中，使用纯水稀释至200mL，混匀静置过一晚上后将上清液移入聚乙烯瓶，保存时注意要避光密塞。

方法二：取50mL的纯水，并称取16g的氢氧化钠溶于其中（320g/L的氢氧化钠），待其冷却至室温以后，另外在少量纯水中，溶入10g的碘化汞与7g的碘化钾，并将此溶液在搅拌的情况下缓慢的注入氢氧化钠溶液中，使用纯水将其稀释至100mL，贮在聚乙烯瓶中，保存时注意要避光密塞。

通常因为方法一的配制方法较为复杂，对经验技巧有较高的要求，所以常使用较为简单的第二种方法进行配制。而把握HgCl的加入量是第一种配制方法的关键，将会决定显色集团含量的多少，方法的灵敏度会受此影响。且方法中没有给出HgCl的具体用量，所以需要一定的经验对试剂配制过程中的现象进行判断，所以比较难以把握。

2.2 存放

通常在纳氏试剂贮存超过一个月后，需在使用前，对已知量的铵标准溶液显色，根据显色是否有异常决定是否该进行重新配置。

3 样品预处理

（1）去除余氯，通常当样品中有余氯时应根据每0.5ml硫代硫酸钠溶液去除0.25mg余氯加入适量的硫代硫酸钠溶液，并检验余氯是否除尽（通常使用淀粉-碘化钾试纸）。（2）应加入1mL500g/L的酒石酸溶液掩蔽在测定过程中镁、铁、钙离子在水中生成的沉淀。（3）当水样浑浊时，加入1mL的硫酸锌溶液于100mL水样中，搅匀后加入0.4～0.5mL的6mol/L氢氧化钠溶液，即100mL水中溶入了24g氢氧化钠。搅匀后确保pH值大约为10.5后充分搅拌，之后加以静置，过滤。（4）当水的污染较为严重或是工业废水时，应采用硫酸（1+35）溶液或是氢氧化钠溶液（1.0mol/L）将水样的pH值调至7，在接收瓶内移入50mL硼酸溶液，并保证冷凝管的出口在硼酸溶液页面之下。并向烧瓶中移入250ml的样品，并加入几滴溴百里酚蓝指示剂，在必要的时候还可以加入数粒玻璃球及0.25g的轻质氧化镁，并立即连接冷凝管和氮球。通过加热蒸馏使馏出液速率在10ml/min左右，在馏出液达到200ml时便停止蒸馏，加水，定容至250ml。

4 氨氮标准溶液

4.1 贮备氨氮标准贮备溶液

称取3.8190g的氯化铵溶于水中，（氯化铵应在100～105℃下干燥2h，为优级纯），移至100溶量瓶中且稀释到标线。溶液中氨氮含量为100mg/ml。

4.2 氨氮标准工作溶液

在500ml容量瓶中加入5.00ml的铵标准贮备液，并稀释至标线。此溶液在临用前配制，溶液中氨氮含量为0.010mg/L。

5 实验步骤

5.1 校准曲线的绘制

取7个50ml的比色管，分别加入氨氮标准工作溶液，加入量与其对应的氨氮含量如下：0.00ml与0.0？滋g、1.00ml与10.0？滋g、0.50ml与5.0？滋g、3.00ml与30.0？滋g、5.00ml与50.0？滋g、7.00ml与70.0？滋g和10.00ml与100.0？滋g。在加水到标线后加入1.0ml的500g/L酒石酸钾钠溶液，在确保摇匀后加入纳氏试剂1.0ml，之后再次摇匀，并在静置10min后，与波长420mm下，用水作参比用5mm比色皿测量吸光度。纵坐标与横坐标分别用空白校正后的吸光度和对应氨氮含量（？滋g），以此绘制校准曲线。

5.2 样品测定

取适量的预处理后的水样加入50ml的比色管中，稀释至刻度后对吸光度进行测量。空白试验中水样用水替代，并使用同样的步骤进行测定和处理。

6 计算

使用水样吸光度减去空白试验吸光度，在标准曲线上查得氨氮含量（mg）。具体公式如下。

式中：m-由校准曲线查得的氨氮量（mg）；endprint

V-水样体积（mL）。

7 结果与结论

通过空白试验值反映实验过程中多种因素对物质的影响。且空白值对实验的准确度有一定影响，本次对空白值的要求为吸光度A≤0.030。

7.1 空白值的影响

氨氮实验用水要求为无氨水，蒸馏水也可以替代。在实验预处理樣水时有使用滤纸过滤这一项，且会因为滤纸中含铵盐影响结果。根据文献记载，吸光度会随着滤纸的洗涤次数的增加下降。所以要避免在实验中对滤纸多次淋洗，避免滤纸影响测定结果。

7.2 反应温度的影响

温度会影响反应的速度和溶液的颜色，有实验表明：5～15℃下显色不完全、20～25℃下显色较为完全、>30℃下吸光度会偏低。所以要尽量将实验室温度控制到20～25℃。可以适当的延长显色时间但不超过30分钟，在温度达不到20～25℃使用此方法提高灵敏度。

7.3 反应时间的影响

纳氏试剂比色法受显色时间的影响较大，有实验表明：反应时间<10min，溶液显色不完全；10～30min时显色稳定，吸光度不会有明显变化。所以应在10～30min的显色时间内尽快的比色，确保结果的准确度。

7.4 pH值的影响

通常显色会受pH值大幅影响，会严重影响结果的准确性。有实验表明，pH值会对颜色有显著影响，酸性水样没有可比性，中性碱性水样测定结果相对偏差则符合要求。当pH值<11.8时会产生Hgl红色沉淀，而pH>12.4时会产生NHHg10导致溶液浑浊，而当11.8

7.5 样品稀释

使用本实验方法测量氨氮时，水样氨氮浓度>2.0mg/L时，需对水样进行“事前稀释”即稀释后才能测定，这种方法不适用于样品量较大时的及时分析，但是相对准确。此外还有“事后稀释”，即将显色后的样品稀释比色的方法。且实验表明，当样品的浓度测定线性范围含量预料困难的超出时，两种方法的相对误差都可以满足要求。此外，在“事后稀释”方法中使用无氨水作稀释溶剂时，会有较多的负误差，可用适量的空白溶液抵消一定的负误差。

8 结束语

虽然纳氏试剂分光光度法是一种操作便捷，灵敏度较高的方法，但是影响实验的干扰因素也较多，所以在实验中应该注意各种因素的影响，并进行合理控制，以确保实验的准确性。

参考文献：

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