纳氏试剂分光光度法测定氨氮预处理方式的选择及改进

陈志强

（辽宁省抚顺生态环境监测中心，辽宁 抚顺 113006）

氨氮是水中以游离态氨或铵离子存在的氮。在自然界中，氨氮普遍存在于各种水体中。水体中氨氮污染主要来源于生活污水中含氮有机物的微生物分解、某些工业企业的废气和废水排放以及农业面源污染等[1,2]。目前测定水质氨氮的方法有：气相分子吸收光谱法、水杨酸分光光度法、纳氏试剂分光光度法（HJ 535-2009）和蒸馏-中和滴定法。其中HJ 535-2009 由于操作简单且具有良好的精密度和准确度等特点，在环境监测领域应用最为广泛。按照HJ 535-2009 测定水样中氨氮，水样中含有悬浮物、余氯、金属离子、硫化物和有机物等物质会对氨氮的测定产生干扰[3]。本文以干扰物质的去除效果为依据，对水样的预处理方式进行了探讨研 究，并在HJ 535-2009 的基础上，对实验过程进行了改进。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

TU-1901 紫外可见分光光度计；STEHDB-106-3智能一体化蒸馏仪。

无氨水，氯化钙，硫酸镁，氨氮标准使用液（10 mg/L），硼酸溶液（20 g/L），轻质氧化镁，溴百里酚蓝指示剂（0.5 g/L），氢氧化钠，盐酸，纳氏试剂（碘化汞-碘化钾-氢氧化钠）。

1.2 水样预蒸馏

取50 mL 硼酸吸收液于250 mL 容量瓶中，确保冷凝管出口在硼酸吸收液液面以下，之后量取250 mL 水样（如氨氮含量高，可适当少取，加水至250 mL）于烧瓶中，加几滴溴百里酚蓝指示剂，必要时，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调整pH 值，使水样呈蓝色，最后加入 0.25 g 轻质氧化镁，连接好管路。加热蒸馏，使馏出液约以10 mL/min 的速率流出，当馏出液达到200 mL 时，停止蒸馏，冷却后用无氨水定容，得到经蒸馏的水样。

1.3 校准曲线的绘制和经蒸馏水样的测定

取一定量的氨氮标准使用液，分别加入到50 mL 比色管中，用无氨水定容，配制成氨氮浓度分别为0、0.10、0.20、0.40、0.80、1.20、1.60 和2.00 mg/L 的标准系列，之后向比色管中各加入1 mL 的无氨水和1 mL 的纳氏试剂，混匀，放置10 min 后，在波长420 nm 处，使用20 mm 比色皿，以无氨水作参比，测量吸光度。以各个浓度的氨氮标准系列为横坐标，空白校正后的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

取经一定体积的经蒸馏水样于50 mL 比色管中，根据经蒸馏水样的处理方式（稀释或者调整pH值），加入1 mL 的无氨水或者1 mL 一定浓度的氢氧化钠溶液，混匀，最后加入 1 mL 的纳氏试 剂，混匀，放置10 min 后，上机进行测定。

2 结果与讨论

2.1 预处理方式的选择

纳氏试剂分光光度法对水样进行氨氮测定 时，可以直接进行比色测定，也可以先采用絮凝沉淀或者预蒸馏等方式对水样进行预处理，再进行比色测定。直接比色测定通常应用于较清洁水样，但较清洁水样中，常见的钙镁等金属离子对氨氮测定影响很大。钙镁离子对氨氮测定的影响见表1，从表1中可以看出，当水样中含有100 mg/L 钙离子或者0.2 mg/L 的镁离子时，就会对氨氮的测定产生明显的影响。按照HJ 535-2009，水样中的钙镁等金属离子可以加入酒石酸钾钠进行掩蔽，以消除其对氨氮测定的影响。但肖翔群等[4]研究发现，不同厂家生产的酒石酸钾钠对钙离子的掩蔽性能差异很大。并且对于未知水样而言，不好界定是否是较清洁水样，所以直接比色的适用范围很窄。絮凝沉淀通常用于悬浮物或者色度等干扰物质的消除。但絮凝沉淀过程中，如果絮凝沉淀的pH 值调整不合 适，在纳氏试剂显色过程中，水样会出现浑浊，影响氨氮测定[5]。预蒸馏可以完全消除钙镁等金属离子和悬浮物的干扰；余氯、硫化物和有机物等干扰物质也可以采用其他处理方法和预蒸馏相结合对其进行消除[3,6,7]。综上所述，采用预蒸馏或者其他处理方法和预蒸馏相结合对水样进行预处理，基本可以消除悬浮物、余氯、金属离子、硫化物和有机物等物质对纳氏试剂分光光度法测定氨氮的影响。所以使用纳氏试剂分光光度法测定氨氮时，预蒸馏或者其他处理方法和预蒸馏相结合是消除干扰物质的理想方法。

表1 钙镁离子对氨氮测定的影响

2.2 硼酸吸收液对氨氮测定的影响及消除

在实际工作中，按照HJ 535-2009 对水样进行预蒸馏处理，蒸馏吸收液为20 g/L 的硼酸溶液，经蒸馏的水样，使用氧化钠溶液调节水样至中性，之后对水样进行氨氮测定。实验发现，氨氮的实际测定值偏低。这是由于硼酸吸收液会对氨氮的测定造成负干扰。为了消除这种干扰，HJ 535-2009 中通过将经蒸馏的水样调节成中性，来消除硼酸吸收液对氨氮测定的影响，但将经蒸馏的水样调节成中性还不足以完全消除这种影响。本文通过向经蒸馏的水样中加入一定量不同浓度的氢氧化钠溶液，来调整经蒸馏的水样的pH 值，以此来消除硼酸吸收液的干扰。实验过程如下：分别取10 mL 硼酸吸收液于8 支50 mL 比色管中，再取10 mL 氨氮使用液加入到各比色管中，定容配制成含有2 mg/L 氨氮的水样来模拟经蒸馏的水样，之后向各个比色管中分别加入1 mL 不同浓度的氢氧化钠溶液，混匀，其他步骤参照实验部分1.3，实验结果见表2。从表2中可以看出，当加入氢氧化钠溶液为1.50～4.00 mol/L时，对应调整的水样pH 值为9.22～12.3，氨氮测定的相对误差为-1.5%～5.0%。这说明经蒸馏的水样调整pH 值为9.22～12.3 之间时，可以基本消除硼酸吸收液对氨氮测定的干扰，这与潘本锋等[8,9]的研究结果基本一致。所以本实验选择加入1 mL 氢氧化钠溶液的浓度为1.50 mol/L。

表2 硼酸吸收液对氨氮测定的影响

2.3 经蒸馏水样稀释倍数对氨氮测定的影响

硼酸吸收液对氨氮测定的影响，从根本上来说是由于硼酸作为弱酸，在纳氏试剂显色的过程中硼酸能够消耗纳氏试剂中大量的氢氧化钠，从而影响了纳氏试剂的显色效果。所以本文通过稀释经蒸馏的水样，从而降低经蒸馏水样中硼酸的含量，进而减少硼酸与纳氏试剂中氢氧化的反应，最终达到减弱或者消除硼酸对氨氮测定的影响。实验过程如 下：使用硼酸吸收液和氨氮使用液配制成氨氮浓度分别为1 mg/L 和2 mg/L 的水样，以此来模拟经蒸馏的水样。未稀释的经蒸馏的水样须加入1 mL 氢氧化钠溶液（1.50 mol/L）；稀释的经蒸馏的水样，定容后须加入1 mL 的无氨水；之后未稀释和稀释的水样的实验步骤参照实验部分1.3，实验结果如表3所示。

表3 经蒸馏水样稀释倍数对氨氮测定的影响

从表3中可以看出，与未稀释的样品相 比，当经蒸馏的水样稀释2.5 倍时，不须调整样品的pH值就可消除硼酸对氨氮测定的影响。当1 mg/L 的样品稀释5 倍时，相对误差较大，这种误差可能是由于低浓度样品稀释倍数过大，而引起的误 差。所以通过稀释来消除硼酸对氨氮测定的影响更适用于浓度较高的样品。

2.4 标准样品的测定

按照本文的氨氮测定方法，对未稀释和稀释的经蒸馏的标准样品进行测定，每种样品平行测定6次，测定结果见表4。从表4中可以看出，标准样品的测定均值都在保证值范围内，并且相对误差为-3.1%和-0.6%，相对标准偏差为1.5%和2.5%。所以本文测定氨氮的方法具有很好的精密度和准确度。

表4 标准样品（批号200595）的氨氮测定结果

3 结 论

本文选择预蒸馏或者其他处理方法和预蒸馏相结合对水样进行预处理，其可以消除各种干扰物质对氨氮测定的影响。经蒸馏的水样通过加入1 mL氢氧化钠溶液（1.50 mol/L）可以消除硼酸吸收液对氨氮测定的负干扰，或者通过稀释经蒸馏过的水样也可以消除硼酸吸收液的负干扰。采用以上两种方式对经蒸馏的标准样品进行测定，得到了很好的精密度和准确度。

北京市企业研发新冠疫苗I/Ⅱ期临床揭盲

http：//china.chemnet.com/ 2020-06-16 14：18：45 北京晚报

北京企业研发的新型冠状病毒灭活疫苗又有新进展！记者昨天从北京科兴中维生物技术有限公司获悉，该公司研制的新型冠状病毒灭活疫苗克尔来福的Ⅰ/Ⅱ期临床研究(0,14 程序)日前揭盲。初步结果显示，该疫苗具有良好的安全性和免疫原性。据悉，科兴中维计划于近日向国家药品监督管理局提交Ⅱ期临床研究报告和Ⅲ期临床研究方案，争取尽快启动疫苗Ⅲ期临床研究和疫苗应用。