纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

关键词：

纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法（通用7篇）

篇1：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

针对在实际工作中用纳氏试剂光度法测定水体中氨氮存在的一些问题,在参考相关研究资料的.基础上,并根据工作经验,对纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题进行了探讨与总结,以期更好的指导实际工作.

作 者：多兰・哈布德力 Duolan・HABUDELI 作者单位：阿勒泰地区环境监测中心站,新疆,阿勒泰,836500刊 名：干旱环境监测英文刊名：ARID ENVIRONMENTAL MONITORING年，卷(期)：22(3)分类号：X830.2关键词：纳氏试剂光度法 水体 常见问题与解决方法

篇2：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

修正的凯氏法-纳氏试剂光度法测定固体废物中总氮

采用修正的凯氏法消解、凯氏定氮仪定氮、纳氏试剂分光光度法测定固体废物中的.总氮,对催化剂、硝基化试剂、消解时间、消解温度等试验参数作了优化,方法检出限为0.012 5 g/kg,RSD≤3.5%,加标回收率为90.9%～109%.

作 者：袁静 张益民 陈蕾 季平扬 袁艺 YUAN Jing ZHANG Yi-ming CHEN Lei JI Ping-yang YUAN Yi 作者单位：扬州市环境监测中心站,江苏,扬州,225007刊 名：环境监测管理与技术 ISTIC PKU英文刊名：THE ADMINISTRATION AND TECHNIQUE OF ENVIRONMENTAL MONITORING年，卷(期)：19(6)分类号：O657.32关键词：总氮 凯氏法 纳氏试剂 分光光度法 固体废物

篇3：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

纳氏试剂由Nessler于1856年发明, 有2种配制方法, 常用HgCl2与KI反应的方法配制, 其反应过程如下:

显色基团为[HgI4]2-, 它的生成与I-浓度密切相关。开始时, Hg2+与I-按反应 (1) 式生成红色沉淀HgI2, 迅速与过量I-按反应 (2) 式生成[HgI4]2-淡黄色显色基团;当红色沉淀不再溶解时, 表明I-不再过量, 应立即停止加入HgCl2, 此时可获得最大量的显色基团。若继续加入HgCl2, 反应 (3) 式和 (4) 式就会显著进行, 促使显色基团不断分解, 同时产生大量HgI2红色沉淀, 从而引起纳氏试剂灵敏度的降低。

按照国家标准, 纳氏试剂有2种配制方法, 第一种方法利用KI、HgCl2和KOH配制, 第二种方法利用KI、HgI2和KOH配制。两种方法均可产生显色基团[HgI4]2-, 一般常用第一种方法配制。依据上述纳氏试剂配制反应原理, 根据反应方程 (5) 式和 (6) 式我们得出HgCl2与KI的最佳用量比为0.41∶1 (即82g HgCl2溶于20g KI溶液) , 以此比例配制的纳氏试剂经多次实验检验, 灵敏度均能达到实验要求。配制过程中, HgCl2一般溶解较慢, 为加快反应速度, 节省反应时间, 可在低温加热中进行配制, 还可防止HgI2红色沉淀提前出现。

2 正确了解酒石酸钾钠掩蔽原理, 正确配置可提高实验的准确度。

水体中常见金属离子有Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+等, 若含量较高, 易与纳氏试剂中OH-或I-反应生成沉淀或浑浊, 影响比色。因而在加入纳氏试剂前, 需先加入酒石酸钾钠, 以掩蔽这些金属离子, 其掩蔽原理如下:

若向过滤后的实际水样中加入酒石酸钾钠出现浑浊, 但标准曲线组却未出现浑浊的现象, 这与酒石酸钾钠试剂不合格有关, 非水样干扰问题。当酒石酸钾钠试剂中含有较多Ca2+、Mg2+杂质时, 与实际水样中Ca2+、Mg2+共同反应, 生成较多量的酒石酸钙或酒石酸镁, 从而析出使过滤水样变浑浊;由于蒸馏水中Ca2+、Mg2+痕量, 因此未出现浑浊现象, 此时应更换酒石酸钾钠试剂, 重新测定。

酒石酸钾钠配制方法较为简单, 但对于不合格试剂, 由于铵盐含量较大, 只靠加热煮沸并不能完全除去, 可采取以下2种方法:1、向定容后的酒石酸钾钠溶液中加入5ml纳氏试剂, 沉淀后取上层清液使用。2、向酒石酸钾钠溶液中加少量碱, 煮沸蒸发至50ml左右后, 冷却并定容至100ml。我们认为, 第二种方法优于第一种方法, 即使铵盐含量很高的酒石酸钾钠, 经处理后空白值也能满足实验要求。

3 商品试剂纯度以及实验用品的纯净度能够较大的影响氨氮实验的测定

3.1 商品试剂纯度

纳氏试剂比色法实验所用试剂主要有KNaC4H6O6.4H2O、KI、HgCl2、KOH。某些市售分析纯试剂常达不到要求, 甚至部分地区、部分厂家出产的优级纯也达不到实验要求, 从而给实验造成较大影响, 其中影响实验结果的试剂主要是KNaC4H6O6.4H2O和HgCl2。

不合格酒石酸钾钠会导致实验空白值高和实际水样浑浊, 影响测定。不纯试剂从外观上难以鉴别, 只有通过预实验检验才能判定是否符合要求。

HgCl2为无色结晶体或白色颗粒粉末, 变质的HgCl2试剂常见红色粉末夹杂其中。若试剂中含有少量红色粉末的试剂还可使用, 但仍要避免称取红色粉末配制反应试剂。

3.2 滤纸对空白值的影响, 适当选用滤膜过滤

氨氮实验需将水样过滤后测定, 所以实验还需做过滤空白对照实验, 以扣除滤纸影响。由于滤纸一般都含有铵盐, 因而可引起过滤空白值升高。有实验表明, 不同滤纸或同种滤纸但不同张之间铵盐含量差别很大, 有些含量较高的滤纸虽多次用水洗涤, 但仍达不到实验要求。因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检, 淋洗时要少量多次。我们选用经稀HCl浸泡并洗净的0.45μm醋酸乙酯纤维滤膜过滤水样, 解决了用滤纸过滤产生的高空白问题。不仅过滤空白值低, 而且重复性好, 所以推荐使用滤膜过滤。

4 反应条件控制影响实验的最终结果

4.1 反应温度对实验的影响

温度影响纳氏试剂与氨氮反应的速度, 并显著影响溶液颜色。实验表明, 反应温度为25℃时, 显色最完全;5℃~15℃吸光度无显著改变, 但其显色不完全;当温度达30℃时, 溶液褪色, 吸光度出现明显偏低现象。因而实验显色温度应控制在20℃~25℃, 以保证分析结果的可靠性。

4.2 反应时间对实验的影响

实验表明, 反应时间在10分钟之前, 溶液显色不完全;10~30分钟颜色较稳定;30~45分钟颜色有加深趋势;45~90分钟颜色逐渐减褪。因而, 用纳氏试剂光度法测定水中氨氮时, 显色时间应控制在10~30分钟, 以尽快的速度进行比色, 达到分析的精密度和准确度。

4.3 反应体系PH对实验的影响

由氨氮反应原理可知, OH浓度影响反应平衡。水样PH的变化对颜色的强度有明显影响, 水样呈中性或碱性, 得出的测定结果相对偏差符合分析要求, 呈酸性的水样无可比性, 所以对于废水样应特别注意调节体系的pH值, 最好将溶液显色PH控制在11.8~12.4, 以保证结果的精密度和准确度。PH太低时, 显色不完全, 过高时溶液会出现浑浊, 当PH为13时显色较完全, 且不产生浑浊, 因此溶液PH值宜选为13。

5 样品的稀释

纳氏试剂光度法测定氨氮, 当水样氨氮浓度大于2.0mg/L时, 则需将水样稀释后测定, 称为“事前稀释”。这种稀释方法相对准确, 但测定前不好预料, 不利于大批量样品的及时分析。另一种稀释方法是直接将显色后的样品进行稀释比色, 称为“事后稀释”。对于难以预料的超出浓度测定线性范围含量的含氨氮废水样品, 用2种稀释方法得到的对比实验结果, 相对误差满足环境监测分析要求。对比结果还表明, 若用无氨水作稀释溶剂, 事后稀释以负误差居多, 但配制一定量的空白溶液作稀释溶剂可抵消一部分负误差。

小结

由实验和讨论可知, 纳氏试剂光度法测定氨氮应注意和解决5种常见问题: (1) 试剂的正确配制决定着方法灵敏度, 特别要注意理解纳氏试剂配制原理, 正确掌握纳氏试剂配制要领。 (2) 对配置试剂的纯度和过滤滤纸要注意检查。 (3) 反应条件, 如温度、时间、体系PH决定反应速度、反应平衡和反应生成物的稳定性, 应控制反应在最佳条件下进行。 (4) 水体中溶解态无机或有机物以及不溶态悬浮物对纳氏试剂光度法测定氨氮均有干扰, 应根据不同情形选择不同方法加以消除, 特别应注意酒石酸钾钠掩蔽失效现象。 (5) 对于超过检测上限含量水样的稀释测定问题, 因事前、事后稀释2种方法相对误差均满足分析要求, 对于大批量测定情况, 可采取事后稀释测定。

参考文献

[1]朱学君.水中氨氮的测定方法小结及结果分析.聊城市环境监测中心[J].科技信息, 2008-09-20.

篇4：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

【关键词】纳氏试剂；分光光度法； 氨氮

氨氮是指水中以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的氮。 动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高。同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨。因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氮。

在我国环境监测水质分析中，氨氮是水体的一个常规监测项目，测定方法有很多，比较常用的有纳氏试剂分光光度法（HJ533-2009），水杨酸分光光度法（HJ536-2009），蒸馏-中和滴定法（HJ537-2009）等。其中纳氏试剂分光光度法由于其操作简单、所需试剂较少，操作灵敏，准确度高等优点，而在环境监测部门的氨氮分析中得以广泛应用。根据国家环保部推荐使用的标准所述，在氨氮的测定过程中，经常会遇到一些干扰因素，造成测定结果有所偏差。为了消除各种影响因素，使测定结果更加准确，现从以下几个需要注意的方面进行说明[1]。

1.氨氮测定的原理、方法及仪器

原理：以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，在波长420nm处，用1cm比色皿进行吸光度的测量。

方法：清洁水样，取一定量体积并定容至50ml 比色管中，加入1.0ml 酒石酸钾钠，混匀后加入1.5ml 纳氏试剂， 重新混匀，放置10～30min后，于 420nm 波长处进行比色测定。

有悬浮物或色度干扰的水样，取经过预处理的一定体积水样并定容至50 ml比色管中，按与清洁水样相同的步骤测量吸光度。

仪器：分光光度计，UV759型[2]。

2.氨氮测定的影响因素及处理办法

2.1 实验环境的影响

首先要保证测定氨氮实验室内部干净、无氨，如果与其他分析项目存在交叉污染，比如实验室内存放有氨水。由于氨水的挥发性特别强，挥发出的氨气溶解度又极高，非常容易被吸收到实验的样品及试剂中，这样就会使得实验空白值变大，从而影响到样品测定结果的准确性。因此，在测定氨氮的实验室中绝对不能存放氨水、 铵盐类化合物等容易产生氨的试剂[3]。

2.2 实验试剂的影响

氨氮测定过程中所需要试剂主要是酒石酸钾钠和纳氏试剂。

酒石酸钾钠溶液可以消除钙镁等金属离子的干扰，但是有些市面上所售的分析纯试剂纯度不能达到这个要求，那么在测定过程中就会产生比较高的空白值和引起待测水样的浑浊，从而导致结果的不准确。为了保证待测水样测得结果的准确性，降低空白值对实验结果的影响，要尽量将酒石酸钾钠试剂中的氨除去掉，可根据氨在碱化过的溶液煮沸过程中易被驱除的性质，在配制酒石酸钾钠试剂过程中可以加入24%氢氧化钠溶液1.0mL，并把煮沸时间延长10min，这样可以使配制的试剂基本把氨去除，提高测量结果的准确性。

纳氏试剂有两种配制方法，在实验过程中可以任选一种配制：（1）用碘化汞 、碘化钾和氢氧化钠配制，简称碘化汞法纳氏试剂；（2）用二氯化汞 、碘化钾和氢氧化钾配制，简称二氯化汞法纳氏试剂。配制好的纳氏试剂可以存放在棕色玻璃瓶中，大概在60天后 ，棕色玻璃瓶底会出现松散的棕褐色片状沉淀物。玻璃瓶壁出现附着的棕褐色块状环 ，时间越久，沉淀物越来越多。半年左右， 玻璃瓶瓶底棕褐色沉淀物约0.5 cm厚 ，玻璃瓶壁布满棕褐色块状环 。如果把纳氏试剂存放于聚乙烯塑料瓶中，两年后试剂仍然澄清，塑料瓶瓶底只有很少量的微红色沉淀物出现。分别用贮于棕色玻璃瓶与聚乙烯塑料瓶两种容器 两年后的纳氏试剂对氨氮标准样品来进行测定，结果表明，贮于聚乙烯塑料瓶的纳氏试剂测定值符合要求。因此，配置好的纳式试剂应尽量贮于聚乙烯塑料瓶中[4]。

2.3 实验器具的影响

实验器具也会对氨氮的测定造成干扰。对于实验过程中所要用到的玻璃器皿均应清洗干净，每次在测定完高浓度样品后者其他分析项目之后，玻璃器皿中都会有所残留，应定期用稀释过的盐酸或者硝酸浸泡。比色皿表面不清洁也是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。可用相应的溶剂涮洗，或用（1+3）硝酸浸泡。注意浸泡时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。

2.4 实验用水的影响

在氨氮的测定中，实验用水的质量也非常重要，国家环境保护标准中要求用无氨水对实验样品进行分析测定，然而无氨水的制备过程又非常的复杂。在日常的环境监测中，一般采用离子交换纯水器来制取的新鲜的去离子。通过比较去离子水和无氨水对实验样品进行氨氮的测定，结果表明这两种在空白吸光度和标准曲线上没有存在明显的差异，具有比较好的精密度。因此，新制的去离子水完全可以代替蒸馏法制备的无氨水用于实际实验中[3]。

2.5水样浊度的影响

有悬浮物或者色度干扰的水样，很容易吸附纳氏反应中的显色物质，从而影响最终的样品检测结果。在实际工作中，可以把水样进行预蒸馏。蒸馏过程中，某些有机物很可能与氨同时馏出，对测定有干扰，其中有些物质（如甲醛）可以在酸性条件（PH<1）下煮沸出去。在蒸馏刚开始时，氨气蒸出速度较快，加热不能过快，否则造成水样暴沸，馏出液温度升高，氨吸收不完全。馏出液速率应保持在10ml/min左右。部分工业废水，可加入石蜡碎片等做防沫剂。

2.6温度对实验的影响

在氨氮的测定过程中，温度也是至关重要的一个环节，它直接影响着纳氏试剂和氨氮的反应速度，并最终影响测定结果的准确性。在实验过程中发现，如果反应温度在5～15℃之间，溶液容易显色不完全；如果反应温度在 25℃时，溶液显色最完全，而且吸光度值稳定；当温度超过30℃时，溶液容易褪色，吸光度值会明显偏低，因此，比色实验室内的温度应该控制在20～25℃为最佳，测得的结果才是最准确的。

2 .7显色时间对实验的影响

在氨氮的测定过程中发现，如果纳氏试剂的反应时间不足10min，溶液容易显色不充分；如果在10～30min之间，显色比较充分稳定；如果在30～45min之间，溶液颜色呈加深趋势；如果超过45min，溶液颜色逐渐减退。因此，在实验过程中，显色的时间应该控制在10～30 min为最佳，比色操作时动作要快速、准确，在最佳的时间内尽快完成比色测定。[5]

2.8样品稀释对实验的影响

在实际的工作中，当水样的氨氮浓度大于氨氮标准曲线的最高值时，需要将实验水样稀释后再测定。（1）事前稀释，这种稀释方法相对比较准确，但也有弊端，就是在测定前不好估计，也不利于大批量样品的快速分析。（2）事后稀释，将显色后的实验样品进行稀释比色。有实验研究表明 ，对于难以估计的超出浓度测定线性范围含量的含氨氮废水实验样品 ，用以上这两种稀释方法得到的对比实验结果，相对误差满足实际的环境监测分析要求 ，因此事后稀释这种稀释方法特别适合大批量样品的分析。

3.结论

在实际的环境监测实验中，我们普遍采用纳氏试剂分光光度法测定水和废水中氨氮的含量，具有灵敏度高，准确度高，适用范围广，操作简便、快速，价格低廉等特点，但受到多种因素的影响。实验人员在实际操作过程中，必须注意实验环境、实验器具、实验用水、显色时间、浊度和温度等等的影响，按照实际情况，规范地控制反应条件， 避免一些新的其他影响因素，才能得到准确、精密度高的实验数据。应特别注意以下几点：（1）在实验室内，要保证环境空气的干净、无氨，避免与其他分析项目的交叉污染，应在无氨、无尘、通风性良好的实验室中测定氨氮。（2）在试剂的配制过程中，尤其是纳氏试剂的配制，应将配制好纳氏试剂存放于乙烯塑料瓶中，减小实验误差。（3）在实验器皿的使用时，应避免交叉污染，所使用的玻璃器皿应定期用酸性洗剂浸泡或者用相应的溶剂涮洗。（4）根据国家环境保护标准HJ 535-2009方法的要求，氨氮测定过程中试剂空白的吸光度应不超过0.030（10mm比色皿）。如果实验室的环境中有氨或铵盐进入到实验分析用水中，就会导致空白测量值的偏高。因此，实际操作时，应用新制的去离子水代替无氨水使用，且每次测定前都应通过空白实验，合格后方可使用。（5）在实验室的实际操作过程中，对某一实验水样的测定，不仅要观察水样的颜色、 浑浊度等，而且应该对水样进行预蒸馏，对测定中有干扰的物质要清除干净，以保证测定结果的准确性。（6）实验过程中，溶液的显色时间应控制在 10～30min 之间，一般选择 20min 为宜。（7）比色实验室的温度应该控制在 20～25℃之间，如果冬季，在实验室温度较低的情况下，也可通过适当延长溶液显色时间的办法，来确保实验结果的准确性。（8）根据实际操作实验，样品经过 “事前稀释” 和 “事后稀释” 对比，测定的结果相对误差和相对偏差都能够满足环境监测的分析要求，其中 “事前稀释” 的相对误差较 “事后稀释” 的相对误差小，所以在分析样品数量不大的情况下，应尽量选着事前稀释。

参考文献：

[1] 纳氏试剂分光光度法测定氨氮的影响因素及消除张桂菊（菏泽市环境保护局，山东菏泽 274200 ）.

[2] 纳氏试剂分光光度法测定氨氮的质量控制邓鹂顾晓燕陈静迟伟伟苟德国（大丰市环境监测站江苏大丰 224100 ）.

[3] 纳氏试剂分光光度法测定氨氮中常见问题与解决办法王婷1， 曹磊1， 薛明霞2（ 1. 陕西省环境监测中心站 ， 西安 710061； 2. 山西省环境科学研究院， 太原 030001）.

[4] 氨氮测定中有关干扰因素及其消除方法的探讨王彬彬（吉林省水文水资源局， 吉林长春 130022 ）.

[5] 纳氏试剂分光光度法测定氨氮的常见问题及处理办法张泽（德清县环境保护监测站浙江湖州 313200）.

[6] 纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的不确定度评定丁琼， 蔡大文（淮安市淮阴区环境监测站， 江苏淮安 223300）.

[7] 水中氨氮纳氏试剂分光光度法测定崔家荣（安徽省阜南县环境监测站， 安徽阜南 236300 ）.

[8] 水中氨氮测定体会赵永刚章勇孙玉霞（江苏省环境监测中心，江苏南京 210036 ）.

[9] 水中氨氮纳氏试剂分光光度法测定与改进杨梅（松原市环境保护局宁江分局吉林松原 138000 ）.

篇5：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

1 氨氮测定的方法原理

以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成红棕色络合物, 该络合物的吸光度与氨氮含量成正比, 于波长420nm处测量吸光度。

2 氨氮测定的影响因素及处理办法

2.1 试剂的纯度影响

氨氮测定所用试剂中酒石酸钾钠溶液能起到掩蔽钙镁等金属离子的作用, 但是某些市售的分析纯试剂纯度常不能达到要求, 这样就会带来较高的空白值和引起待测水样浑浊, 影响分析工作。对于这些铵盐含量较高的不合格试剂, 仅靠加热煮沸并不能完全去除铵盐, 可采取如下方法提纯:向100m L酒石酸钾钠溶液 (50%) 加入少量氢氧化钠溶液, 煮沸蒸发掉原溶液体积约30%, 冷却后再用无氨水定容至100m L。

2.2 高空白值的影响

空白实验值在一定程度上反映着环境监测实验室的基本状况和分析人员的技术水平, 它的大小直接影响分析方法的检出限、准确度和精密度。氨氮实验空白值规定吸光度不能超过0.030, 但实际监测中空白值甚至可高达0.080, 影响因素主要为实验用水, 试剂以及滤纸含有一定量的铵盐。

2.2.1 实验用水对空白值的影响

根据HJ535-2009方法要求, 空白吸光度不应超过0.030, 如果实验环境中有氨或铵盐进入到分析用水中, 含量超出了方法检出限, 就会导致空白值偏高。所以, 制备好的无氨水应严格在处于无氨环境的制水室中加盖密封保存, 且每次测定前均应通过空白实验, 合格后方可使用。

2.2.2 试剂对空白值的影响

某些市售的分析纯酒石酸钾钠试剂, 常常含有较多的铵盐, 经过加热煮沸驱氨后再配制的溶液, 空白吸光度仍然过高, 为了进一步降低空白值, 可按2.1节中所列方法配制酒石酸钾钠溶液, 实际效果良好。

2.2.3 滤纸对空白值的影响

氨氮测定中对水样絮凝沉淀预处理时需要用到滤纸, 但由于通常使用的成品滤纸中一般都含有一定的铵盐, 有时虽经无氨水清洗后仍然空白值较高, 达不到实验要求。此时可对絮凝处理后的水样进行离心分离, 再取上清液进行测定, 即可满足实验要求。

2.3 不同测定条件的影响

2.3.1 显色温度对测定的影响

温度直接影响着纳氏试剂和氨氮的反应速度, 并进而影响测定结果。实际测定中发现, 反应温度在5-15℃之间, 溶液显色不完全;反应温度在25℃时, 溶液显色最完全且吸光度值稳定;当温度超过30℃时, 溶液褪色, 吸光度值明显偏低, 因而反应温度应控制在20-25℃为宜。

2.3.2 显色时间对测定的影响

实际测定发现, 纳氏反应时间不足10min, 溶液显色不充分;10-30min之间, 显色较为充分稳定;30-45min之间, 颜色呈加深趋势;45min以上颜色逐渐减退, 因此实验显色时间应控制在10-30min为宜, 比色操作时动作要迅速准确, 尽快完成测定。

2.3.3 反应体系p H对测定的影响

由于纳氏法测定氨氮是在碱性条件下成进行, 故反应体系酸碱度的改变对氨氮测定结果有着较大的影响。实验表明, 将溶液显色时的p H值调节在11.8-12.4之间, 反应体系较为稳定, 此时显色完全且无浑浊出现, 有利于测定工作顺利完成。

2.4 环境因素的影响

环境监测实验室需要分析的水质项目多种多样, 有些项目分析需要使用氨水, 如挥发酚、总硬度、硝酸盐氮等。由于氨水在空气中极易挥发, 这样易使试剂、实验用水、器皿等吸附铵盐, 造成氨氮测定结果偏高。因此, 应在无氨、无尘、通风良好的实验室中测定氨氮。实验结束后, 用过的玻璃器皿均应先用稀盐酸浸泡洗涤, 再依次用自来水及蒸馏水洗净, 以免影响下次测定。此外, 各种实验器皿要尽量做到专项专用, 以减少受到污染的机会。

3 结语

综上所述, 纳氏试剂分光光度法测定氨氮受到多种因素的影响, 本文简要分析了这些影响因素并提出了相应的处理办法。在日常工作中, 环境监测人员应严格执行氨氮测定的相关技术规范, 注意易于出现问题的实验环节, 以确保监测结果的准确性和可靠性。

参考文献

[1]国家环境保护总局, 水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法 (第四版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

[2]HJ535-2009.水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法[S].

[3]胡裕明.纳氏试剂光度法测定氨氮过程中影响因素的探讨[J].治淮, 2007, (12) :32-33.

篇6：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

1 实验部分

1.1 原理

以游离态的氨和铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物,符合朗伯-比尔定律,于波长420 nm处测量吸光度。

1.2 仪器

7230型分光光度计。

1.3 分析步骤

(1)水样采集和保存:

水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,尽快分析。如需保存,加硫酸使水样酸化至pH<2,2~5 ℃下延长保存期限。

(2)干扰的消除:

絮凝沉淀,蒸馏。

1.3.3 测定

取50 mL具色比色管若干,分别加入50 mL待测样品;向各管加入1.0 mL酒石酸钾钠溶液,摇匀;再加入纳氏试剂1.2 mL,摇匀;放置一段时间;在420 nm波长,用20 mm比色皿,以水作参比测量吸光度;计算测定结果。

2 影响氨氮测定的因素及其解决方法

2.1 试剂的配制及存放

纳氏试剂通常有两种配制方法:第一种方法利用KI、HgCl2、KOH配制,第二种方法利用KI、HgI2、NaOH配制,两种方法均可以产生显色基团[HgI4]2-。有文献报道第二种方法配制的纳氏试剂空白值较高,比第一种方法高一倍[2]。第一种方法配制的纳氏试剂在暗处存放,可稳定一个月,时间再长会使实验的空白值偏高,从而使氨氮标准曲线的截距增大, 曲线失去线性关系。解决这一问题可采用在冰箱中4 ℃冷藏,使用期限可达半年。如果使用中因冷藏而出现试剂的重结晶,可提前一天放置到常温中,使结晶物自行溶解,而后使用。

2.2 滤纸空白的影响

标准方法中提到对水样进行絮凝沉淀预处理需要将絮凝后的水样过滤。滤纸中微量的氨会对空白值产生影响,不同厂家的滤纸空白值差别较大,有时同厂家不同批次滤纸间空白值也有明显差别,有些含氨量高的滤纸即使多次洗涤,其空白值仍难以满足实验要求,并不时有纤维从滤纸上冲到水样中,影响测定。因此在实验中对絮凝后的水样进行静置沉淀或离心后,直接取上清液测定,既可减少步骤,又不会产生操作误差。

2.3 实验环境的影响

氨的分析应在无氨水和铵盐的实验室中进行,室内不应含有扬尘、石油类及其它的氮化合物,不得在使用含氨试剂(如:使用氨缓冲溶液、测定总硬度等)的实验室中做氨氮的分析项目,避免交叉污染,影响试剂空白值、样品测定值。

2.4 玻璃器皿的洗涤

所使用的玻璃器皿都应先用酸性洗剂浸泡后,再用无氨水冲洗数次才能使用;清洗后的玻璃器皿要单独存放,否则会造成空白值偏高或平行性较差的情况。

2.5 采样平行性的要求

由于河流存在不稳定扰动,即便在采样现场,同一个采样桶分出两个子样瓶,也可能存在检出值不平行,影响现场采样的精密度。可在采样时,在采样桶内先用玻璃棒搅拌10 min,使样品混匀,再分出两个子样瓶,提高采样的精密度。

2.6 水样放置时间对测定结果的影响

水样中存在的污染物,很多会随着时间的推移,经过生物、物理、化学等作用,改变其存在性质。在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐也可受微生物作用还原为氨;在有氧环境中,水中氨也可转变为亚硝酸盐,甚至继续转变为硝酸盐。在现场采样时,样品中加入硫酸调至pH<2,可以延缓水样中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮等几种形态的转变速度。采集生活废水(含氮有机污染物较多,为有机废水的代表)和合成氨化肥厂废水(含无机铵盐较高,为无机废水的代表)各6个,加硫酸酸化至pH<2,连续测定7天,水样保存时间对氨氮测定结果的影响情况见表1。

续表

从表1可以看出,生活废水在酸性条件下,废水中有机氮分解转化为氨氮较快,使氨氮的测定值随时间的延长而增大; 合成氨化肥厂废水在酸性条件下,铵盐转化为氨氮速度较缓。因此为了测定结果的准确,有机废水在采样后应尽快测定,无机废水保存数日,对测定结果影响不大。

2.7 水样比色前后的稀释

纳氏试剂分光光度法测定氨氮的线性范围的上限为2.0 mg/L,当水样氨氮大于2.0 mg/L时需要将水样稀释测定。但由于事先不知实际水样的浓度范围,水样比色后发现实际浓度超出2.0 mg/L。这时有两种稀释方法:(1)重新取水样进行稀释,然后比色测定,这种稀释称为“比色前稀释”;(2)对已经比色测定后的比色管中的溶液进行稀释,然后比色测定,这种稀释称为“比色后稀释”。对配制标样进行“比色前稀释”和“比色后稀释” 比对,测定结果见表2。

从表2中可以看出,对标样进行“比色前稀释”和“比色后稀释”,其测定结果相对误差和相对偏差均满足分析要求,其中“比色前稀释”的相对误差较“比色后稀释”的相对误差小。因此,对于已经显色但超出浓度上限范围的水样进行“比色后稀释”再测定,不仅节省了显色试剂、分析时间,而且避免了重新取样时水样不够的问题。特别值得注意的是,“比色前稀释”所用的稀释溶剂为无氨水,“比色后稀释”所用的稀释溶剂为绘制氨氮标准曲线中的“零空白”,用无氨水直接进行“比色后稀释”会带来较大的负误差。

2.8 蒸馏体积的控制

标准方法中规定取水样250 mL,蒸馏至馏出液为200 mL时停止蒸馏,定容至250 mL。实验中发现,当水样的馏出体积小于80 mL时,随着馏出体积的增加氨氮的含量迅速增加, 馏出体积在80~120 mL时,氨氮的含量增长不明显,馏出体积在120~200 mL时,氨氮含量保持不变。馏出液体积为120 mL与馏出液体积为200 mL的蒸馏时间相比, 缩短了近40%。因此建议对测定氨氮的水样需进行蒸馏预处理时,当馏出液体积在120 mL时,即可停止蒸馏而进行比色分析。

2.9 反应条件的控制

2.9.1 显色时间的控制

氨氮的纳氏试剂比色法,其方法简单、快速,准确度高,但方法的准确度受显色时间的影响较大,因而对显色时间的控制就非常重要。而且在实际的分析工作中,经常由于各种原因致使比色时间延后,因此确定合理的显色时间范围显得很重要。在室温20 ℃下,吸光度与显色时间的关系见图1。

从图1可以看出,显色时间不足10 min,溶液显色不完全,吸光度随显色时间的增加而增大;显色时间在10~30 min,吸光度几乎无变化,显色较稳定。因此显色时间应在10~30 min之间,一般选择20 min左右为宜。

2.9.2 显色温度控制

温度影响纳氏试剂与氨氮反应的速度,进而影响测定结果。因此试验采用在室温5 ℃、10 ℃、15.0 ℃、20.0 ℃、25.0 ℃、30.0 ℃、35 ℃时测定,测定结果见表3。

从表3可以看出,选择显色时间10 min,温度5~15 ℃之间,显色不完全;温度在20~25 ℃,显色较完全;当温度高于30 ℃,吸光度略降低。因此,控制实验室温度在20~25 ℃之间为好。在实验室温度较低的情况下,也可选择通过适当延长显色时间的办法来提高方法的灵敏度,但显色时间不宜超过30 min。

2.9.3 pH控制范围

纳氏试剂显色反应的反应式如下:

$2\text{Κ}{}_2[\text{Η}\text{g}\text{Ι}{}_4]+3\text{Κ}\text{Ο}\text{Η}+\text{Ν}\text{Η}{}_3\stackrel{}{\rightleftharpoons }\text{Ν}\text{Η}{}_2$Hg2IO↓+7KI+2H2O

从反应式可以看出,显色体系的pH对显色程度有显著影响,进而影响分析结果的准确性。加入纳氏试剂后溶液显色的pH值适宜范围为11.8~12.4[3],pH值低于11.8,反应向反方向进行,产生HgI2红色沉淀,pH值高于12.4,溶液中产生大量NH2HgIO,溶液变浑而无法比色。对于同一个水样,改变其pH值,加入1.2 mL纳氏试剂,显色20 min后测定其吸光度, 测定结果见表4。

从表4可以看出,pH在7左右时吸光值较高。因此水样在保存运输的过程中加酸酸化后,在样品显色之前要将其pH调至中性。

3 结 论

氨氮的测定受多种因素的影响,以下方法可提高氨氮测定过程中的质量控制效果:(1)纳氏试剂采用在冰箱中4 ℃冷藏,放置时间可达半年而空白值无明显增大;(2)絮凝沉淀采取静置沉淀或离心,取上清液测定即可; (3)实验室内避免交叉污染,所使用的玻璃器皿都应先用酸性洗剂浸泡; (4)为提高采样精密度,采用一个点位采样时立即在现场用玻棒搅拌10 min后,再采室外平行样; (5)有机废水在采样后应尽快的测定,无机废水保存数日,对测定结果影响不大; (6)经过“比色前稀释”和“比色后稀释”对比,其测定结果相对误差和相对偏差均满足分析要求,其中“比色前稀释”的相对误差较“比色后稀释”的相对误差小; (7)对测定氨氮的水样需进行蒸馏预处理时,当馏出液体积在120 mL时,即可停止蒸馏而进行比色分析;(8)显色时间应在10~30 min之间,一般选择20 min为宜;(9)控制实验室温度在20~25 ℃之间,在实验室温度较低的情况下,也可选择通过适当延长显色时间的办法来提高方法的灵敏度,但显色时间不宜超过30 min;(10)水样在保存运输的过程中加酸酸化后,在样品显色之前要将其pH调至中性。

参考文献

[1]中华人民共和国环境保护部.水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法(HJ535-2009).北京:中国环境科学出版社.

[2]徐建芬,陆树立.纳氏试剂比色法测氨氮空白实验值的探讨[J].干旱环境监测,2001,15(4):245.

篇7：纳氏试剂光度法测定水体中氨氮常见问题与解决办法

1 实验主要内容

1.1原理。污水中氨氮与纳氏试剂会发生显色反应, 会生成淡红棕色化合物, 将该化合物在紫外分光光度计的波长420nm处作比色可测得其吸光度值, 此值与氨氮的含量成正比, 由此可算出所测氨氮含量。本法最低检出浓度为0.025mg/L, 测定上限为2mg/L。

1.2 仪器。紫外可见分光光度计

1.3试剂的配制。配制试剂时必须使用无氨水, 要配制的试剂包括纳氏试剂、酒石酸钾钠溶液 (500g/L) 、氨氮标准贮备液 (1mg/ml) 、氨氮标准工作液 (10ug/ml) , 配制时要注意:配制标准贮备液时所用NH4Cl须经100℃烘箱干燥, 而配制标准工作液必须在临用前配制。

1.4 测定步骤

1.4.1 水样预处理:若水样污浊, 可采用絮凝沉淀和预蒸馏的方法处理水样。

1.4.2绘制标准曲线:首先, 用1根10m L的移液管于8个干净的50m L比色管中, 按顺序加入0、0.5、1、2、4、6、8、10 (单位m L) 的氨氮标准工作液, 对应其中氨氮量分别为0、5、10、20、40、60、80、100 (单位μg) , 用无氨水定容到50m L。其次, 加入1m L酒石酸钾钠溶液和1m L纳氏试剂溶液, 摇匀后静放10分钟。最后, 将分光光度计波长调到420nm处, 用光程2cm的比色皿, 先用纯水测量得其比色皿误差, 之后依次将8个比色管里的溶液进行比色。将减掉空白后的吸光度值设为纵坐标 (y轴) , 与其对应的氨氮量 (μg) 设为横坐标 (x轴) , 可绘出标准曲线, 由此可得出曲线的a、b、r值。

1.4.3水样的测定。若是清洁水样, 直接取50m L, 若是有悬浮物或色度干扰的水样, 取经预处理的水样50m L, 按与校准曲线相同的方法测量吸光度。

1.4.4 空白值的测定:用无氨水来代替水样, 按照测样品的步骤来进行测定。

1.5氨氮含量计算。用水样测得的吸光度值A减去空白的吸光度值A0, 从标准曲线上可查得氨氮含量 (mg) , 按下式计算可得出氨氮浓度:

式中:

m-从标准曲线查得的氨氮含量, mg;

V-所取水样体积, m L。

2 影响因素分析研究

2.1空白吸光度值 (A0) 的影响。在整个实验过程中必须使用无氨水, 而且最好是使用新鲜的无氨水, 因为长时间放在实验室蒸馏瓶中的无氨水, 若实验室环境空气中有氨或铵盐会使其受到一定污染, 使用后将会导致实验空白值 (A0) 偏高, 本实验对空白值 (A0) 有一定的范围要求, 其浓度应比该纳氏试剂比色法的最低检出浓度低, 吸光度值A0≤0.030。

2.2药品纯度的影响。在配制试剂时要用到的药品有酒石酸钾钠、碘化钾、二氯化汞、氢氧化钾、碘化汞、氢氧化钠等等。其中对检测影响比较大的药品为酒石酸钾钠和二氯化汞, 这两种药品的纯度达不到标准, 会引起所测水样浑浊造成吸光度值偏高。

2.3纳氏试剂的配制的影响。纳氏试剂主要有两种:二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾溶液 (Hg Cl2-KI-KOH) 和碘化汞-碘化钾-氢氧化钠 (Hg I2-KI-Na OH) 溶液, 根据反复实验, 第一种配制方法Hg Cl2与KI的配比对纳氏试剂显色反应的灵敏度有比较大的影响, 配比为Hg Cl2:KI=2.3:5时, 实验结果最佳。第二种配制方法中也要严格控制好Hg I2和KI的比例, 而且静置后产生的沉淀要除去。通过做对比实验, 结果显示:两种配制方法所测出的样品的相关标准偏差均在所要求的范围内, 第二种配制方法测出的偏差微大但还是在要求范围里。

2.4显色反应时间的影响。《水和废水监测分析方法〈第四版〉增补版》中有说明, 该分析方法的显色反应时间应为10min, 通过实验, 我们发现显色反应时间的长短对显色有一定的影响, 要准确测定必须掌握好显色时间。经过实验得出:10~20min溶液显色最稳定, 这段时间比色结果基本一样, 0~10min, 显色不完全, 比色较10~20min的结果低, 20min之后, 有的显色较之前加深, 造成吸光度值偏高。

2.5实验室环境温度的影响。通过我们实验发现, 实验室环境温度需在20~30℃比较合适, 温度达不到容易导致显色浑浊, 造成吸光度值偏高, 因此实验室应装空调恒温。

结语

综上所述, 我们在用纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮时必须要注意的影响因素有以下几点:1整个实验过程必须使用当天制备的无氨水, 以降低空白的吸光度值 (A0) 。2购买配制各种试剂所需的合格药品, 对药品纯度有要求的一定要达到。3掌握好纳氏试剂的配制原理及要领, 正确配制好试剂, 因为这是这个分析实验非常重要的显色试剂。4显色时间决定生成物的稳定性, 应控制好显色时间, 应在最稳定时间内做完所有样品的比色, 以测得最佳吸光度值。5水样预处理、试剂存放、实验环境温度、实验容器清洗等都需要引起重视。在用该方法测定氨氮的过程中影响因素很多, 我们一定要全面的掌握实验中每一个细节, 尽可能做到精确无误。

摘要：纳氏试剂分光光度法是测定污水中氨氮含量的分析方法之一, 由于操作简便在水质监测中被广泛应用。本文主要论述了用纳氏试剂分光光度法测定污水中氨氮的工作原理, 以及纳氏试剂分光光度法在测定污水中氨氮时受到的几个干扰因素, 并对其进行分析研究, 减少了测定过程中的误差。

关键词：实验,精确度,分析,纳氏试剂分光光度法

参考文献

[1]HJ535-2009, 水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法[S].北京:中国环境科学出版社, 2010.

[2]水和废水监测分析方法 (第四版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002.