分类号UDC 单位代码10644
密级公开学号
本科毕业论文
论文题目改进纳氏试剂测生活污水中氨氮含量
学生姓名：李晓鸣
二级学院：化学化工学院
专业：化学工程与工艺
班级：2班
学号：2011060210
指导教师：王芬
完成时间：年月日
中国 达州
20 年月
目录
摘要·······················································Abstract·································································
1. 引言··································································
2. 本实验研究的目的······················································
2.1 本实验研究的内容和意义·············································
3. 水中氨氮的基础知识···················································· 3.1 氨氮的性质························································· 3.2 氨氮的来源·························································
3.3 氨氮的影响·························································
4. 实验研究及分析························································ 4.1 水样的保存························································· 4.2 水样的预处理······················································· 4.2.1 絮凝沉淀法·····················································
4.3 纳氏试剂分光光度法测水中氨氮的含量································ 4.3.1 方法原理······················································· 4.3.2 干扰及消除················································· 4.3.3 方法的适用范围··········································· 4.3.4 主要仪器··················································· 4.3.5 试剂························································ 4.3.6 校准曲线···················································
4.3.8 计算方法······················································
5. 纳氏试剂的配制························································ 5.1 标准纳氏试剂的配制方法··············································· 5.2 改进后纳氏试剂的配制·················································
5.3 两种纳氏试剂的比较·················································
6. 注释······························································
7. 参考文献··································································
8. 致谢·····························································
9. 附录....................................................................
氨氮的含量
——改进纳氏试剂测生活污水中氨氮含量
化学工程与工艺专业2011级2班：李晓鸣指导教师：王芬
摘要：介绍了水中氨氮的来源、性质与影响。在查阅纳氏试剂光度法、滴定法、气相分子光谱法、电极法等几种测定水中氨氮含量的方法，确定了纳氏试剂光度法优势，进而探讨改进纳氏试剂测生活污水中氨氮的含量。改进后的纳氏试剂操作简单，灵敏度高，测量更为准确，同时并比较原纳氏试剂和改进后的纳氏试剂。
关键词：氨氮；纳氏试剂光度法；改进；测定；比较
The determination of ammonia nitrogen ——Improved measuring nessler’s reagent ammonia nitrogen content in the sewage
Major:Chemical engineering and technology Grade:2011 Class:2
Student:Li Xiaoming Supervisor:Wang Fen
Abstract: This paper describes the source of ammonia in the water, nature and impact. In access to Nessler’s reagent photometry, Salicylic acid--hypochlorite method, Tirodtration, Gas molecular spectroscopy, such as law and electrode determination of ammonia content in some way on the basis of comparison. To determine the use of Nessler’s reagent photometry advantage. And then discusses improvement measure nessler’s reagent ammonia nitrogen content in the sewage. Nessler’s reagent can improve the operation is simple, high sensitivity, more accurate measurement, at the some time and compare the original and the improved nessler’s reagent. Key words:ammonia nitrogen;nessler’s reagent photometry:improve:determination:compare
1.引言
水是人类赖以生产和发展的宝贵自然资源，是所有生命体的重要组成部分，同时也是环境系统（大气、生物-土壤、岩石圈表层）中最基本、最活跃的要素之一。近些年来，随着经济的高速发展及城市化进程的加快，江河污染、生态环境的恶化，全球50%的水资源遭到不同程度的污染，导致淡水资源的紧缺。同时由于复杂的化学试剂的应用，水环境污染问题日益复杂化和多样化，水环境面临更加严峻的形势。为了缓解水环境的污染状况，环境工作者开展了多项研究，提出了减缓水环境污染的防治措施和检测手段，
氨氮是废水中常见的一种污染物质，氨氮含量是评价水环境质量的一种重要指标。
2.本实验研究的目的
通过对氨氮不同测定方法的比较，找出一种能快速、准确的测出水中氨氮含量的测定方法。
本文首先纵览目前状况，选取较为常规、快速、简单的方法，在该方法上进行改进便于更好的测量。
2.1.本实验研究的内容和意义
水中氨氮的含量，可作为水体受到含氮有机物污染程度的指标。水体中的氨氮以下列几种形式存在:亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮，水中的氨氮是指以游离氨（或称非离子氨，NH3+ )和离子氨（NH4+）式存在的氨氮。水中的氨氮含量较高时，对鱼类呈现毒害作用，对人体也有不同程度的危害。水中氨氮的主要来源是生活污水中含氮有机物受微生物作用分解的产物、某些工业废水及农田排水等。此外，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，水中氨亦可转变为亚硝酸盐，甚至继续转变为硝酸盐，水中的氨氮存在量对人类有影响，测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染程度和“自净”的程度，所以，测定水中氨氮具有十分重要的意义。
3.水中氨氮的基础知识
3.1.氨氮的性质
氨氮以游离氨或铵盐的形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值和水温，当pH值偏高时，游离氨的比例较高，反之，则铵盐的比例高，水温则相反。
3.2.氨氮的来源
1）生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，以及农田排水。
城市生活污水中食品残渣等含氮有机物在微生物的分解作用下产生氨氮，还有农作物生长过程中以及氮肥的使用也会产生氨氮，并随着污水排入城市的污水处理厂或直接排入水体中。
2）氨和亚硝酸盐可以互相转化
水中的氨在氧的作用下可以生成亚硝酸盐，并进一步形成硝酸盐。同时水中的亚硝酸盐也可以在厌氧的条件下受微生物作用转化为氨。
3）某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等。
化肥厂、发电厂、水泥厂等化工厂向环境中排放含氮的气体，粉尘和烟雾；随着人民生活水平的不断提高，私家车也越来越多，大量的自用轿车和各种型号的货车等交通工具也向环境空气排放一定量含氮的汽车尾气。这些气体中的氨溶于水中，形成氨氮，污染了水体。
3.3.氨氮的影响
1）对人体健康的影响
水中的氨氮可以在一定条件下转化成亚硝酸盐，如果长期饮用，水中的亚硝酸盐和蛋白质结合成亚硝胺，这是一种强致癌物质，对人体健康极为不利。
2）对生态环境的影响
氨氮对水生物起危害作用的主要是游离氨，其毒性比铵盐大几十倍，并随碱性的增强而增大。氨氮毒性与池水的pH值及水温有密切关系，一般情况，pH值及水温愈高，毒性愈强，对鱼的危害类似于亚硝酸盐。
3）氨氮对水生物的危害有急性和慢性之分
慢性氨氮中毒危害为：摄食降低，生长减慢，组织损伤，降低氧在组织间的输送。鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。
急性氨氮中毒危害为：水生物表现为亢奋，在水中丧失平衡、抽搐，严重者甚至死亡。
4.实验研究及分析
4.1.水样的保存
水样采集在聚乙烯瓶或者玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2.与2～5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中氨而玷污。
4.2.水样的预处理
水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需要做适当的预处理。对于较清洁的水，可采用絮凝沉淀法；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏法消除干扰。
4.2.1.絮凝沉淀法
加适量的硫酸锌溶于水样中，并加氢氧化钠使之呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去颜色和浑浊等。
1 仪器
100ml具塞量筒或比色管
2 试剂
1）10%的硫酸锌溶液：称取10.0g硫酸锌（ZnSO4.7H2O)溶于水中，稀释至100ml。
2）25%的氢氧化钠溶液：称取25g的氢氧化钠溶于水中，稀释至100ml。
3 步骤
100ml样品中加入1ml硫酸锌溶液和0.1～0.2ml氢氧化钠溶液，调节pH约为10.5，混匀，防治使之沉淀，倾倒上清液分析。必要时，用经水冲洗过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml。也可对絮凝后的样品离心处理。
4.3.纳氏试剂分光光度法测水中氨氮的含量
4.3.1.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淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮的含量呈正比于波长420nm处测量吸光度。
4.3.2.干扰及消除
水样中含有悬浮物、余氨、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质时要做适当处理，以消除对测定的影响。
若样品中存在余氨，可加入适量的硫代硫酸钠溶液去除，用淀粉-碘化钾试纸检验余氨是否除尽。在显色时加入适量的酒石酸钾钠溶液，可消除钙镁等金属离子的干扰。若水样浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理。
4.3.3.方法的适用范围
当水样体积为50ml，使用20mm比色皿时，本方法的检出限为0.025mg/L,测定下限为0.10mg/L，测定上限为2.0mg/L。水样做适当的预处理后，本方法适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。
4.3.4.主要仪器
7200分光光度计
4.3.
5.试剂
配制试剂时应用无氨水。
1）纳氏试剂：称取16.0g氢氧化钠，溶于50ml，冷却至室温。
另称取7.0g碘化钾和10.0g碘化汞，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50ml 氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml。存于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，存放在暗处，可稳定1个月。
2）酒石酸钾钠溶液：称取50.0mg溶于100ml水中，加热煮沸以除去氨，充分冷却后稀释至100ml。
3）氨氮标准贮备溶液：称取3.8190g氯化铵（优级纯，在100～105℃干燥2h)，溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线，可在2～5℃保存1个月。
4）氨氮标准工作液：吸取5.00ml氨氮标准贮备溶液于500ml容量瓶中，稀释至刻度。临用前配置。
4.3.6.校准曲线
标准曲线的绘制：在8个50ml比色管中，分别加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00ml氨氮标准工作溶液，其所对应的氨氮含量分别是0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100μg,加水至标线。加入1.0ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.0ml，摇匀。放置10min 后，在波长420nm下，用20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量（μg）为横坐标，绘制校准曲线。
表1 标准曲线绘制
曲线标号 1 2 3 4 5 6 7 8 标样体积（ml） 0.00 0.50 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 氨氮含量（μg） 0.0 5.0 10.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100 吸光度(A）0.039 0.061 0.076 0.114 0.191 0.269 0.347 0.419 净吸光度（A-A0) 0.000 0.021 0.037 0.075 0.152 0.230 0.308 0.380 校准方程（y=bx+a) y=0.0038x-0.0002
相关系数（R2） 0.9998
检出限（L） 0.025
4.3.7.样品测定
分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50ml比色管中，稀释至标线，加入1.0ml的酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.0ml，摇匀。放置10min后，在波长420nm 下，用20mm比色皿，以水作参比，测量吸光度。
空白试验:以无氨水代替水样，作全程序空白测定。
4.3.8.计算方法
水中氨氮的质量浓度计算：
V b a
A
A O
N
?-
-
=
ρ
式中：Nρ----------水样中氨氮的质量浓度（以N计）.mg/L；
A-----------水样的吸光度；
V-------------取样体积。
a-------------校准曲线的截距。
b-------------校准曲线的斜率。
表2 生活污水中氨氮含量
5.纳氏试剂的配制
5.1.标准纳氏试剂的配制方法
纳氏试剂有两种配制方法：1）二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾（HgCl 2-KI-KOH)溶液
称取15.0g 氢氧化钾，溶于50ml 水中，冷却至室温。
称取5.0g 碘化钾，溶于10ml 水中，在搅拌下，将2.50g 二氯化汞粉末分多次加入碘化钾溶液中，直到溶液呈淡红色沉淀溶解缓慢时，充分搅拌混合，并改为滴加二氯化汞饱和溶液，当出现少量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加。
在搅拌下，将冷却的氢氧化钾溶液缓慢地加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中，并稀释至100ml ，于暗处静置24h ，倾出上清液，贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，存放于暗处，可稳定一个月。
2）碘化汞-碘化钾-氢氧化钠（HgI 2-KI-NaOH) 称取16.0g 氢氧化钠，溶于50ml ，冷却至室温。
另称取7.0g 碘化钾和10.0g 碘化汞，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50ml 氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml 。存于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，存放在暗处，可稳定1个月。
5.2.改进后纳氏试剂的配制
在配制纳氏试剂时，加入固体氯化汞粉末超过8g 时，就出现不易溶解的朱红色沉淀。如再继续加
至近10g 时，产生的沉淀多，且长时间不溶解。再滴加二氯化汞饱和溶液，沉淀更多。将此液与KOH 溶液混合静置后，上清液只能用
43左右，浑浊的液体和沉淀占了4
1
左右，为此，将纳氏试剂的配制进行了改进。改进后的纳氏试剂易于配制，快速，静置效果好，沉淀极少，而且精密度、准确度均符合要
样品编号 分光光度值（A ） 水样体积（ml) 水样中氨氮含量（mg/L ） 生活污水1 0.173 10.00 3.532 生活污水2 0.180 5.00 7.432 生活污水3 0.143 10.00 2.742 生活污水4 0.175
5.00
7.168
求。
因此上述第一种方法关键在于把握HgCl 2的加入量，这决定着获得显色基团含量的多少，进而影响方法的灵敏性。但方法未给出HgCl 2的确切用量，需要根据试剂配制过程中的现象加以判断，经验性强，因而较难把握。据实验得出：HgCl 2与KI 的用量比为0.44:1时（即8.8gHgCl 2溶于20gKI 溶液），效果很好。依据上述纳氏试剂配制反应原理，得出HgCl 2与KI 的最佳用量比为0.44:1，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，HgCl 2一般溶解较慢，为加快反应速度，节省反应时间，有人提出可在低温加热中进行配制，还可防止HgI 2红色沉淀提前出现。
表3 标准曲线的绘制 用改进后的纳氏试剂作标线 曲线标号
1
2 3 4 5
6
7 8 样品体积（ml ） 0.00 0.50
1.00
2.00 4.00 6.00 8.00
10.00
吸光度（A ） 0.036 0.058 0.073 0.108 0.183 0.262 0.340 0.412 净吸光度（A-A 0) 0.00
0.022 0.037
0.072
0.147 0.226
0.304 0.376
校准方程y=bx+a y=0.0038x-0.0007 相关系数R 2
0.9998
表4 用改进的纳氏试剂测生活污水氨氮的含量
5.3.两种
纳氏试剂的比较
用标准方法配制的纳氏试剂称为试剂①，改进后的纳氏试剂称为试剂②。
表5 两种纳氏试剂测得生活污水里氨氮含量（mg/L ）的比较
样品编号 水样吸光度（A ） 水样体积（ml ） 样品中氨氮含量（mg/L) 生活污水1 0.176 10.00 3.703 生活污水2 0.184 5.00 7.826 生活污水3 0.156 10.00 3.176 生活污水4
0.178
5.00
7.511
编号生活污水1 生活污水2 生活污水3 生活污水4 试剂① 3.532 7.432 2.742 7.168
试剂② 3.703 7.826 3.176 7.511
两种试剂测定结果基本一致，改进后的纳氏试剂与原试剂相比，在操作中易于掌握，缩短了操作时间，节约了HgCl2的用量，特别是试剂沉淀的减少，又减少了试剂对环境的污染。
6.注释
7.参考文献
[1] 国家环保总局.水和废水检测分析方法（第三版）[M].北京：科学出版社，1989.5.
[2] 国家环保总局.水和废水检测分析方法（第四版）[M].北京：科学出版社，2002.279-283.
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[7] 许宁，胡伟光.环境管理[M].北京：化学工业出版社，2007.67.
[8] 张蓉，邓天龙，廖梦霞.水环境氨氮的分析方法进展[S].四川环境，2008.
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[10] 高春燕.纳氏试剂比色法测定水中氨氮的影响因素分析[J].环境科学导刊，2010.92-94.
8.致谢
首先我要感谢监测中心能够给我这次实习的机会，能够让我在踏入社会前夕得到一次宝贵的工作“演习”。
再次，我要感谢的是在这次实习过程中给过我帮助和指导的老师。在环境监测站里，几位老师的言传身教让我获得了许多知识和对人生的感悟。他们有着对待工作认真负责的责任感，从采样到出数据无一不体现着这点，对于我们的疑问，他们总是知无不答，答无不细，让我们非常的感动。刚去时，我们在操作上的疏忽和失误频频出现，但老师们的耐心指导，让我们反复操作，直到操作自如。最后，当我们亲自做的实验得到老师的肯定时，心中的成就感油然而生，但是，我们不能骄傲，因为我们的工作之路还没有正式开始。在学校，王老师百忙之中抽出时间为我们的毕业论文出谋划策，和我们讨论论文的书写，对论文的格式和内容都做了详细的要求，为我们的理论总结把了关。
老师们对工作的态度在我心中埋下了一颗种子，无论工作怎样平凡，我们都必须努力认真地把它做好。
最后，我不能忘记和我一起参加实习的同学们。在实习中，我们互相协作，共同努力，我们有过实验失败的泄气，但更多地是成功的喜悦。让我体会到团结就是力量，团结就是智慧的真正含义。
没有他们，就没有实习的诸多收获，感谢你们！
9.附录
附表1 地表水中氨氮含量参考指标
项目标准值mg/L
I类II类III类IV类V类氨氮（NH3-N) 0.15 0.5 1.0 1.5 2.0
水质氨氮检测方法及操作步骤 氨氮 氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 1.方法的选择 氨氮检测方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐(或水酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点，水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及浑浊等干扰测定，需做相应的预处理，苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量围宽等优点。氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2.水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。 预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 (一)絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂
氨氮的测定 氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚—次氯酸盐（或水杨酸—次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。以下是纳氏试剂比色法的测定方法。 一、纳氏试剂比色法的原理 碘化钾和碘化汞的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化和物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在410-425nm范围内测其吸光度，计算其含量。 本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2 mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。 二、仪器 1、带氮球的定氮蒸馏装置：500 mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝 管。 2、分光光度计 3、PH计 三、试剂 做次实验配制试剂均应用无氨水配制。 1、无氨水。配制可选用以下任意一种方法制备： （1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸
馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L的盐酸溶液 3、1mol/L的氢氧化钠溶液 4、轻质氧化镁：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。 5、0.05%溴百里酚蓝指示计（PH6.0-7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片 7、吸收剂：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。②0.01mol/L硫酸溶液。 8、纳氏试剂。可选用下列方法之一制备： （1）称取20g碘化钾溶于约25mL水中，边搅拌边分次加入少量的二氯化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色不易降解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和碘化汞溶于水，然后将次溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。
水质氨氮的测定 氨氮（NH3－N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值和水温。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例高，水温则相反。 氨氮的测定方法主要有纳氏比色法、气相分子吸收法、苯酚——次氯酸盐（或水杨酸——次氯酸盐）比色法和电极法等。本节将主要介绍纳氏比色法和蒸馏——酸滴定法。 当水样带色或浑浊以及含有其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法（加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使成碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤除去颜色和浑浊）；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏法消除干扰（调节水样的pH值使在6.0－7.4的范围，加入适量氧化镁使成微碱性，蒸馏释放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定法时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸——次氯酸盐比色法时，则以硫酸溶液为吸收液）。 本实验的主要目的： 1 掌握水样预处理的方法； 2 掌握氨氮的测定原理及测定方法的选择 3 掌握分光光度计的使用方法，学习标准系列的配制和标准曲线的制作 一、纳氏试剂光度法（A1） 1 实验原理 碘化汞和碘化钾与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长内具强烈吸收。通常测量用410～425nm范围。 2 实验仪器 2.1 分光光度计 2.2 pH计 2.3 20mm比色皿 2.4 50mL比色管 1本方法与GB7479－87等效。
3 实验试剂 3.1 纳氏试剂：可任择以下两种方法中的一种配制。 3.1.1 称取20g碘化钾溶于约100ml水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不易溶解时，停止滴加二氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250ml，充分冷却至室温后，将上述溶液在搅拌下，徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400ml，混匀。静置过夜。将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存待用。 3.1.2 称取16g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存待用。 3.2 酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100ml水中，加热煮沸以去除氨，放冷，定容100ml。 3.3 铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵（NH4Cl）溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 3.4 铵标准使用液：移取5.00ml铵标准贮备液（3.3）于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 4 实验步骤 4.1 标准曲线的制作 4.1.1 吸取0、0.50、1.00、3.00、 5.00、7.00和10.00ml铵标准使用液（3.4）于50ml 比色管中，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液（3.2），摇匀。加1.5ml纳氏试剂（3.1.1或3.1.2），混匀。放置10min后，在波长420nm出，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。 4.1.2 由测得的吸光度减去空白的吸光度后，得到校正吸光度，以氨氮含量（mg）对校正吸光度的统计回归标准曲线。 4.2 水样的测定 4.2.1 分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50ml 比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液。以下同标准曲线的制作（4.1）。 4.2.2 分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50ml比色管中，加一定量1mol/L氢
实验三氨氮的测定 氨氮的测定方法，通常有纳氏试剂比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。 一、实验目的和要求 1、掌握氨氮测定最常用的三种方法－纳氏试剂比色法；电极法和滴定法。了解氨气敏电极使用。 2、复习第二章含氮化合物测定的有关内容。 二、纳氏试剂比色法 （一）、原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410—425nm范围内测其吸光度，计算其含量。 本法最低检出浓度为0.025mg/L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。 （二）、仪器 1、带氮球的定氮蒸馏装置：500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。 2、分光光度计。 3、pH计。 （三）、试剂 配制试剂用水均应为无氨水。 1、无氨水。可选用下列方法之一进行制备：
（1）蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1mL硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50mL初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L盐酸溶液。 3、1mol/L氢氧化纳溶液。 4、轻质氧化镁（MgD）：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。 5、0.05％溴百里酚蓝指示液（pH6.0—7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片。 7、吸收液：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水，稀释至1L。②0.01mol/L 硫酸溶液。 8、纳氏试剂。可选择下列方法之一制备： （1）称取20g碘化钾溶于约25mL水中，边搅拌边分次少量加入二氧化汞（HgCl2）结晶粉末（约10g），至出现朱红色沉淀不易溶解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另称取60g氢氧化钾溶于水，并稀释至250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和碘化汞（HgI2）溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中。用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 9、酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100mL 水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。 10、铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的氯化铵（NH Cl）溶于 4 水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 11、铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 （四）、测定步骤
氨氮的测定--纳氏试剂法
预处理
水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 （一）絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂 （1）10%（m/V）硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。 （2）25%氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中。 （3）硫酸ρ=1.84。 步骤 取100ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1ml 10%硫酸锌溶液和0.1—0.2ml 25%氢氧化钠溶液，调节pH至10.5左右，混匀。放置使沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml。 （二）蒸馏法 概述 调节水样的pH使在6.0—7.4的范围，加入适量氧化镁使呈微碱性（也可加入pH9.5的Na4B4O7-NaOH缓冲溶液使呈弱碱性进行蒸馏；pH过高能促使有机氮的水解，导致结果偏高），蒸馏释出的氨，被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定发时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸-次氯酸比色法时，则以硫酸溶液为吸收液。 仪器 带氮球的定氮蒸馏装置：500ml凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管。 试剂
水样稀释及试剂配制均用无氨水。 （1）无氨水制备： ①蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1ml硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去50ml初滤液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻瓶中，密塞保存。 ②离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 （2） 1mol/L盐酸溶液。 （3） 1mol/L氢氧化钠溶液。 （4）轻质氧化镁（MgO）：将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。 （5） 0.05%溴百里酚蓝指示液（pH6.0—7.6）。 （6）防沫剂，如石蜡碎片。 （7）吸收液：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水稀释至1L。 ②硫酸（H2SO4）溶液：0.01mol/L。 步骤 （1）蒸馏装置的预处理：加250ml水于凯氏烧瓶中，加0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，加热蒸馏，至馏出液不含氨为止，弃去瓶内残渣。 （2）分取250ml水样（如氨氮含量较高，可分取适量并加水至250ml，使氨氮含量不超过2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调至pH7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏至馏出液达200ml时，停止蒸馏。定容至250ml。 采用酸滴定法或纳氏比色法时，以50ml硼酸溶液为吸收液，采用水杨酸-次氯酸盐比色法时，改用50ml 0.0 1mol/L硫酸溶液为吸收液。 注意事项 （1）蒸馏时应避免发生暴沸，否则可造成馏出液温度升高，氨吸收不完全。（2）防止在蒸馏时产生泡沫，必要时加入少量石蜡碎片于凯氏烧瓶中。 （3）水样如含余氯，则应加入适量0.35%硫代硫酸钠溶液，每0.5ml可除去0.25mg余氯。
氨氮 氮是有好几个指标：氨氮，总氮，硝酸盐氮，亚硝酸盐氮，凯式氮等 氨氮比较简便准确，精密度尚可的就是纳氏试剂比色法，不过一般根据水样浑浊程度，确定采用哪种预处理方法，一般较浑浊的用蒸馏法预处理，较清洁的用絮凝沉降预处理。预处理过的水样，测定氨氮一般用纳氏试剂法测定，含量高点也 可以用滴定法。都是国标。 氨氮（NH3-N）以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例为高。 水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。 测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。 氨氮含量较高时，对鱼类则可呈现毒害作用。 1．方法的选择 氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐（或水杨酸-次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点，水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及浑浊等干扰测定，需做相应的预处理，苯酚-次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点，干扰情况和消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理和具测
量范围宽等优点。氨氮含量较高时，尚可采用蒸馏﹣酸滴定法。 2．水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2，于2—5℃下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。 预处理 水样带色或浑浊以及含其它一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需做适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。 （一）絮凝沉淀法 概述 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤去除颜色和浑浊等。 仪器 100ml具塞量筒或比色管。 试剂 （1）10%（m/V）硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。（2）25%氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml,贮于聚乙烯瓶中。 （3）硫酸ρ=。 步骤 取100ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1ml 10%硫酸锌溶液和— 25%
水中氨氮快速检测实验步骤 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡黄棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在波长410—425nm范围内测其吸光度，计算其含量。此方法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法)，测定上限为2mg/L。 实验仪器 500mL全玻璃蒸馏器，50mL具塞比色管，分光光度计，PH计 实验试剂 配制试剂用水均应为无氨水。 1.无氨水：可用一般纯水通过强酸性阳离子交换树脂或加硫酸和高锰酸钾后，重蒸馏得到。 2.1mol/L氢氧化钠溶液。 3.吸收液：①硼酸溶液：称取20g硼酸溶于水中，稀释至1L。 ②0.01mol/L硫酸溶液。 4.纳氏试剂：称取16g氢氧化钠，溶于50mL水中，充分冷却至室温。 另称取7g碘化钾和碘化汞(HgI2)溶于水，然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中。用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 5.酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。 6.铵标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的氯化铵(NH4Cl)溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。 7.铵标准使用溶液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。 检测步骤 1.水样预处理：无色澄清的水样可直接测定;色度、浑浊度较高和含干扰物质较多的水样，需经过蒸馏或混凝沉淀等预处理步骤。
2.标准曲线的绘制：吸取 0 、0.50、1.00、 3.00、5.00、7.00和10.0mL 铵标准使用液于50mL比色管中，加水至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程10mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。 由测得的吸光度，减去零浓度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量(mg)对校正吸光度的标准曲线。 3.水样的测定：分取适量的水样(使氨氮含量不超过0.1mg)，加入50mL比色管中，稀释至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶液(经蒸馏预处理过的水样，水样及标准管中均不加此试剂)，混匀，加1.5mL的纳氏试剂，混匀，放置10min。 4.空白试验：以无氨水代替水样，作全程序空白测定。 计算分析 由水样测得的吸光度减去空白实验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮含量(mg)。 氨氮(N,mg/L)=m×1000/V 式中：m——由校准曲线查得样品管的氨氮含量(mg); V——水样体积(mL)。 注意事项 1.纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例，对显色反应的灵敏度有较大影响。静置后生成的沉淀应除去。 2.滤纸中常含痕量铵盐，使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。
纳氏试剂比色法测定水体中氨氮常见问题与解决办法 纳氏试剂比色法是测定水中氨氮的国家标准方法,文献[2]介绍了纳氏试剂比色法的等效方法。标准方法和等效方法对氨氮测定的介绍较为详细,但实际工作中情况复杂,很多问题需要分别深入探讨并加以解决。不少专家学者和专业技术人员对纳氏试剂比色法测定氨氮作了研究,我们根据工作经验,对纳氏试剂比色法测定水体中氨氮常见问题进行了总结,以期更好的指导实际工作。 1实验原理 1.1纳氏试剂配制原理纳氏试剂的正确配制,影响方法的灵敏度。了解纳氏反应机理,是正确配制纳氏试剂的关键。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。 1 2氨氮反应原理 了解氨氮反应原理对我们理解反应过程,控制反应条件有重要意义。纳氏试剂与氨氮反应的情况较为复杂,随反应物质含量不同而分别按方程式(5)～(9)进行。 一般情况,纳氏试剂主要用于微量氨氮测定,其反应式为(5)式和(8)式。(9)式表明NH3与NH4+在水溶液中可相互转化,主要受溶液pH的影响。 1.3酒石酸钾钠掩蔽原理 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: 2氨氮实验的影响因子及解决方法 2.1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,从而给实验造成较大影响,据我们的经验,影响实验的试剂主要是KNaC4H6O6·4H2O和HgCl2。 不合格酒石酸钾钠会导致实验空白值高和引起实际水样浑浊,影响测定。不纯试剂从外
实验4 水中氨氮的测定（纳氏试剂比色法） HJ535-2009代替GB 7479-87 一．实验目的 1．了解水中氨氮的测定意义。 2．掌握水中氨氮的测定方法和原理。 二．实验原理 氮是蛋白质、核酸、酶、维生素等有机物中的重要组分。纯净天然水体中的含氮物质是很少的，水体中含氮物质的主要来源是生活污水和某些工业废水。当含氮有机物进入水体后，由于微生物和氧的作用，可以逐步分解或氧化为无机氨（NH 3）、铵（NH 4+）、亚硝酸 盐（NO 2-）和最终产物（NO 3-）。 氨和铵中的氮称为氨氮（Ammonia nitrogen 简称NH 3-N ）。水中氨氮的含量在一定程度 上反映了含氮有机物的污染情况。在污水综合排放标准（GB8978-1996）和地表水环境质量标准（GB3838-2002）中，氨氮都是重要的监测指标。 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淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420 nm 处测量吸光度。 氨氮与纳氏试剂反应生成棕色胶态化合物， 干扰及消除：水样中含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质时要作适当处理，以消除对测定的影响。 若样品中存在余氯，可加入适量的硫代硫酸钠溶液去除，用淀粉-碘化钾试纸检验余氯
是否除尽。在显色时加入适量的酒石酸钾钠溶液，可消除钙镁等金属离子的干扰。若水样 浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理。 三. 仪器与试剂 1．尤尼柯WFJ7200型可见分光光度计，具20mm比色皿。 2．纳氏试剂（碘化汞-碘化钾-氢氧化钠（HgI 2 -KI-NaOH）溶液）： 称取 16.0g氢氧化钠（NaOH），溶于50ml水中，冷却至室温。称取7.0g碘化钾（KI） 和10.0g碘化汞（HgI 2 ），溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50ml氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml。贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，于暗处存放，有效期1年。 3．酒石酸钾钠溶液：称取50.0g酒石酸钾钠（KNaC 4H 4 O 6 ·4H 2 O）溶于100mL水中，加热煮 沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100ml。 4．氨氮标准贮备溶液（1000μg/ml）：称取3.8190g氯化铵（NH 4 Cl，优级纯，在100~105℃干燥2h），溶于无氨水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。可在2~5℃保存1个月。 5．氨氮标准工作溶液（10μg/mL）：吸10.00ml氨氮标准贮备溶液于1000ml容量瓶内，用无氨水稀释至刻度，摇匀。临用前配制。 以下为水样需预处理时所需试剂 6. 硫代硫酸钠溶液（3.5g/L）：称取3.5g硫代硫酸钠（Na 2S 2 O 3 ）溶于水中，稀释至1000ml。
氨氮的测定方法 氨氮的测定方法，通常有纳氏比色法、苯酚—次氯酸盐（或水杨酸—次氯酸盐）比色法和电极法等。纳氏比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。以下是纳氏试剂比色法的测定方法。 一、纳氏试剂比色法的原理 碘化钾和碘化汞的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化和物，其色度与氨氮含量成正比，通常可在 410-425nm 范围内测其吸光度，计算其含量。 本法最低检出浓度为 0.025mg/L（光度法），测定上限为 2 mg/L。采用目视比色法，最低检出浓度为 0.02mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地面水、地下水、工业废水和生活污水。 二、仪器 1、带氮球的定氮蒸馏装置：500 mL 凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。 2、分光光度计 3、 PH 计 三、试剂 做次实验配制试剂均应用无氨水配制。 1、无氨水。配制可选用以下任意一种方法制备： （1）蒸馏法：每升蒸馏水中加 0.1mL 硫酸，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去 50mL 初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。 （2）离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 2、1mol/L 的盐酸溶液 3、1mol/L 的氢氧化钠溶液 4、轻质氧化镁：将氧化镁在 500℃下加热，以除去碳酸盐。
5、0.05%溴百里酚蓝指示计（PH6.0-7.6）。 6、防沫剂：如石蜡碎片 7、吸收剂：①硼酸溶液：称取 20g 硼酸溶于水，稀释至 1L。② 0.01mol/L 硫酸溶液。 8、纳氏试剂。可选用下列方法之一制备： （1）称取 20g 碘化钾溶于约 25mL 水中，边搅拌边分次加入少量的二氯化汞（HgCl 2）结晶粉末（约 10g），至出现朱红色不易降解时，改为滴加饱和二氯化汞溶液，并充分搅拌，当出现微量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加氯化汞溶液。 另称取 60g 氢氧化钾溶于水，并稀释至 250mL，冷却至室温后，将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中，用水稀释至 400mL，混匀。静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。 （2）称取 16g 氢氧化钠，溶于 50mL 水中，充分冷却至室温。另称取 7g 碘化钾和碘化汞溶于水，然后将次溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用水稀释至 100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞保存。 9、酒石酸钾钠溶液：称取 50g 酒石酸钾钠（KNaC 4H 4 O 6 .4H 2 O）溶于100mL 水中，加热煮 沸以除去氨，放冷，定容至 100mL。 10、铵标准贮备溶液：称取 3.819g 经 100℃干燥过的氯化氨（NH 4 Cl）溶于水中，移入 1000mL 容量瓶中，稀释至标线。从溶液每毫升含1.00mg 氨氮。 11、铵标准使用溶液：移取5.00 mL 铵标准贮备溶液于500mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.01mg 氨氮。 四、测定步骤 1、水样预处理：取 250mL 水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至 250mL，使氨氮含量不超过 2.5mg），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至 PH 为 7 左右。加入 0.25g 轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，至馏出液达 200mL 时，停止蒸馏。定容至 250mL。 采用酸滴定法或纳氏比色法时，以 50mL 硼酸溶液为吸收剂；采用水扬酸—次氯酸盐比色法时，改用 50mL0.01mol/L 硫酸溶液为吸收剂。 2、标准曲线的绘制：吸取 0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00 和10.00mL 铵标准使用
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氨。 氨氮主要来源于人和动物的排泄物，生活污水中平均含氮量每人每年可达2.5～4.5公斤。 雨水径流以及农用化肥的流失也是氮的重要来源。 另外，氨氮还来自化工、冶金、石油化工、油漆颜料、煤气、炼焦、鞣革、化肥等工业废水中。 当氨溶于水时，其中一部分氨与水反应生成铵离子，一部分形成水合氨，也称非离子氨。 非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，而氨离子相对基本无毒。国家标准Ⅲ类地面水，非离子氨的浓度≤0.02毫克/升。 氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。 纳氏试剂比色法 1 原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反映生成淡红棕色胶态化合物,其色 度与氨氮含量成正比,通常可在波长410~425nm范围内测其吸光度,计算其含量. 本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法),测定上限为2mg/L.采用目视比色法,最低检出浓度为0.02mg/L.水样做适当的预处理后,本法可用于地 面水,地下水,工业废水和生活污水中氨氮的测定. 2 仪器 2.1 带氮球的定氮蒸馏装置:500mL凯氏烧瓶,氮球,直形冷凝管和导管. 2.2 分光光度计 2.3 pH计 3 试剂 配制试剂用水均应为无氨水 3.1 无氨水可选用下列方法之一进行制备:
3.1.1 蒸馏法:每升蒸馏水中加0.1mL硫酸,在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去50mL初馏液,按取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中,密塞保存. 3.1.2 离子交换法:使蒸馏水通过强酸型阳离子交换树脂柱. 3.2 1mol/L盐酸溶液. 3.3 1mol/L氢氧化纳溶液. 3.4 轻质氧化镁(MgO):将氧化镁在500℃下加热,以出去碳酸盐. 3.5 0.05%溴百里酚蓝指示液:pH6.0~7.6. 3.6 防沫剂,如石蜡碎片. 3.7 吸收液: 3.7.1 硼酸溶液:称取20g硼酸溶于水,稀释至1L. 3.7.2 0.01mol/L硫酸溶液. 3.8 纳氏试剂:可选择下列方法之一制备: 3.8.1 称取20g碘化钾溶于约100mL水中,边搅拌边分次少量加入二氯化汞(HgCl2)结晶粉末(约10g),至出现朱红色沉淀不易溶解时,改写滴加饱和二氯化汞溶液,并充分搅拌,当出现微量朱红色沉淀不再溶解时,停止滴加二氯化汞溶液. 另称取60g氢氧化钾溶于水,并稀释至250mL,冷却至室温后,将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中,用水稀释至400mL,混匀.静置过夜将上清液移入聚乙烯瓶中,密塞保存. 3.8.2 称取16g氢氧化纳,溶于50mL水中,充分冷却至室温. 另称取7g碘化钾和碘化汞(HgI2)溶于水,然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化纳溶液中,用水稀释至100mL,贮于聚乙烯瓶中,密塞保存. 3.9 酒石酸钾纳溶液:称取50g酒石酸钾纳KNaC4H4O6·4H2O)溶于100mL水中,加热煮沸以除去氨,放冷,定容至100Ml. 3.10 铵标准贮备溶液:称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵(NH4Cl)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,稀释至标线.此溶液每毫升含 1.00mg氨氮. 3.11 铵标准使用溶液:移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线.此溶液每毫升含0.010mg氨氮. 4 测定步骤 4.1 水样预处理:取250mL水样(如氨氮含量较高,可取适量并加水至250mL,使氨氮含量不超过2.5mg),移入凯氏烧瓶中,家数滴溴百里酚蓝指示液,用氢氧化纳溶液或演算溶液调节至pH7左右.加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠,立即连接氮球和冷凝管,导 管下端插入吸收液液面下.加热蒸馏,至馏出液达200mL时,停止蒸馏,定容至250mL. 采用酸滴定法或纳氏比色法时,以50mL硼酸溶液为吸收液;采用水杨酸-次氯酸盐比色法时,改用50mL0.01mol/L硫酸溶液为吸收液.
氨氮测定过程 Revised by Petrel at 2021
氨氮测定过程中的影响因素及改进方法 摘要 对影响氨氮测定的几个因素作了分析探讨。在一定温度下，显色时间对吸光度有影响；不同的PH值会影响纳氏平衡，对吸光度的测量产生影响。同时，还利用显色后的样品进行稀释比色。结果表明：氨氮测定的最佳显色时间为10min；样品分析前应先调为中性后再测定。对氨氮的稀释方法作了改进，证明改进后样品的稀释方法是可行的。 关键词氨氮；显色时间；PH 目录 前言......................................... 错误!未指定书签。第一章纳氏试剂分光光度法..................... 错误!未指定书签。 第1节原理 ............................. 错误!未指定书签。 第2节试剂和溶液........................ 错误!未指定书签。 第3节仪器 ............................. 错误!未指定书签。 第4节分析步骤 ......................... 错误!未指定书签。 第5节分析结果的表述.................... 错误!未指定书签。第二章影响氨氮测定的因素..................... 错误!未指定书签。 第1节实验环境的影响...................... 错误!未指定书签。 第2节玻璃器皿的洗涤...................... 错误!未指定书签。 第3节显色时间对吸光度值的影响............ 错误!未指定书签。 第4节水样PH值的影响..................... 错误!未指定书签。 第5节滤纸空白的影响...................... 错误!未指定书签。第三章氨氮测定过程中稀释方法的改进........... 错误!未指定书签。
水杨酸-次氯酸盐分光光度法测定氨氮氨氮的测定方法：通常有纳氏试剂比色法、水杨酸-次氯酸盐，比色法和电极法。氨氮含量较高时，可采用蒸馏-酸滴定法。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，但钙、镁、铁等金属离子、硫化物、醛、酮类，以及水中色度和混浊等干扰测定，需要相应的预处理。水杨酸-次氯酸盐法具灵敏、稳定等优点，操作简便、实验室污染少等优点而被广泛应用。 1、测定原理 在碱性介质（pH =11.6）中，亚硝基铁氰化钠[Na 2(Fe(CN) 6 )NO]·2H 2 O存在下， 水中的氨、铵离子与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物，在波长697nm 具最大吸收，用分光光度计测量吸光度。 这类反应称为Berthelot反应。这类反应的机理比较复杂，是个分步进行的反应： (1)第一步是氧与次氯酸盐反应生成氯胺。NH 3+HOCl←→NH 2 Cl+H 2 O (2)第二步氯胺与水杨酸C 6H 4 (OH)COOH反应形成一个中间产物：5氨基水杨酸。 (3)第三步是氨基水杨酸转变为醌亚胺 (4)最后是卤代醌亚胺与水杨酸缩合生成靛酚蓝。 pH对每一步反应几乎都有本质上的影响。最佳的pH值不仅随酚类化合物而不同，而且随催化剂和掩蔽剂的不同而变化。此外，pH还影响着发色速度、显色产物的稳定性以及最大吸收波长的位置。因此控制反应的pH值是重要的。
2、本标准适用于地下水、地表水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。 当取样体积为8.0mL，使用10mm比色皿时，检出限为0.01mg/L，测定下限为0.04mg/L，测定上限为1.0mg/L（均以N计）。 3、干扰及消除 氯铵在此条件下均被定量地测定。钙、镁等阳离子的干扰，可加酒石酸钾钠掩蔽。如果水样的颜色过深、含盐量过多，酒石酸钾盐对水样中的金属离子掩蔽能力不够，或水样中存在高浓度的钙、镁和氯化物时，需要预蒸馏。 (一)水样的预处理 1.1 样品采集与保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，要尽快分析。如需保存，应加硫酸使水样酸化至pH<2，2℃～5℃下可保存7天。 1.2 水样的预处理 水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法；对污染严重的水或工业废水，则用蒸馏消除干扰。 絮凝沉淀法 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，在pH＞10.5时，生成氢氧化锌絮状沉淀，再经过滤除颜色和浑浊等。 1.3. 仪器与试剂： 100 ml具塞量筒或比色管。 (1)10％硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100 ml。 (2)25％氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml，贮于聚乙烯 瓶中。 (3)硫酸， =1.84。 (4)中速滤纸 (5)漏斗 1.4.絮凝沉淀步骤：
氨氮的测定（酸滴定法） 1 原理 调节水样的pH使在6.0—7.4的范围，加入适量氧化镁使呈微碱性，蒸馏释出的氨，被吸收于硼酸溶液中，以甲基红－亚甲蓝为指示剂，用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。 仪器 球形定氮仪蒸馏装置。 2 试剂 2.1 1M盐酸溶液。 2.2 1M氢氧化钠溶液。 2.3 轻质氧化镁。 2.4 0.05％溴百里酚蓝指示液（pH6.0—7.6）。 2.5 防暴沸玻璃珠。 2.6 防沫剂，如石腊碎片。 2.7 硼酸显色吸收液：称取0.05g甲基红溶于100mL 95%乙醇中；另称取0.15g亚甲蓝溶于100mL 95%乙醇中；将20g硼酸溶于温
水，冷至室温，加入10ml甲基红溶液和2ml亚甲蓝溶液，稀释至1000mL。 2.8 盐酸标准溶液（c1/2HCl=0.10mol/L）：用稀释的盐酸(d＝1.18g/ml)制备此溶液。量取9mL盐酸(d＝1.18g/ml)稀释至1000mL。用常规分析操作（GB601）进项标定：称取270℃干燥2h的基准试剂级的无水碳酸钠（Na2CO3）约0.2克（称准至0.0001g），溶于新煮沸放冷的50mL水中。加10滴溴甲酚绿－甲基红混合指示液，用盐酸溶液滴定至由绿色刚刚变为暗红色，加热煮沸到红色褪去，继续滴定至暗红色出现为止。记录盐酸用量，用下式计算盐酸的浓度，c1/2HCl(mol/L)=m/[( V1-V2)×0.05299] 式中：m——碳酸钠的质量（g）； V1——消耗盐酸溶液的体积（mL）； V2——空白消耗盐酸溶液的体积（mL）。 3 操作步骤 蒸馏装置的预处理：加250mL水于凯氏烧瓶中，加0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，加热蒸馏，至馏出液不含氮为止，弃去瓶内残液。 分取250mL水样（如氨氮含量较高，可稀释量取250mL，使氨氮含量不超过12.5mg，即氨氮浓度不大于50mg/L），移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠或盐酸调节至pH=7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，加水至总体积在350mL左右。立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入到50mL硼酸吸收液液面下。
水质氨氮的测定纳氏试剂 分光光度法 The following text is amended on 12 November 2020.
实验三水质氨氮的测定——纳氏试剂分光光度法 仪器和药品： 天平、称量纸、玻璃棒、手套、擦镜纸 可见分光光度计：具20 mm比色皿（6只） 比色管：50mL，40支；25mL，40支 移液管：20mL，5支；10、5、1mL各5支 容量瓶：250、500mL和1000ml 5个；100mL，10个 烧杯：200mL，5个 量筒100ml，5个 聚乙烯瓶、棕色瓶各5个 加热装置 氢氧化钠、碘化钾、碘化汞、酒石酸钾钠、氯化铵 一、目的和意义 水中的氨氮来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用分解产物、某些工业废水以及农田排水。水中氨氮含量与人们的生产和生活有密切的关系，如果水中氨氮浓度过高会造成鱼类死亡，水质变臭，无法达到人们正常饮用和使用的标准。 掌握纳氏试剂光度法测定水中氨氮的原理和方法。 二、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淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420 nm处测量吸光度。 水样中含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰。若样品中存在余氯，可加入适量的硫代硫酸钠溶液去除，用淀粉-碘化钾试纸检验余氯是否除尽。在显色时加入适量的酒石酸钾钠溶液，可消除钙镁等金属离子的干扰。若水样浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理。 三、溶液配制 1、纳氏试剂【碘化汞-碘化钾-氢氧化钠溶液】 称取 g氢氧化钠，溶于50 ml水中，冷却至室温。称取 g碘化钾和 g碘化汞，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢加入到上述50 ml氢氧化钠溶液中，用水稀释至100 ml。贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧。 2、酒石酸钾钠溶液，ρ=500 g/L。 称取 g酒石酸钾钠（KNaC4H6O6·4H2O）溶于100 ml水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100 ml。 3、氨氮标准溶液氯化铵分子量 氨氮标准贮备溶液，ρN =1000 mg/L。 称取 g氯化铵（优级纯，在100～105℃干燥2 h），溶于水中，移入1000 ml容量瓶中，稀释至标线。
水质氨氮的测定电极法 一、概述 ⒈方法原理 氨气敏电极为一复合电极，以pH玻璃电极为指示剂，银-氯化银电极为参比电极。此电极对置于盛有0.1mol/L氯化铵内充液的塑料管中，管端部紧贴指示剂电极敏感膜处装有疏水半渗透薄膜，使内电解液与外部试液隔开，半透膜与pH玻璃电极之间有一层很薄的液膜。当水样中加入强碱溶液，将pH 提高到11以上，使铵盐转化为氨，生成的氨由于扩散作用而通过半透膜（水和其他粒子则不能通过），使氯化铵电解质液膜层内NH4+←NH3+H+的反应向左移动，引起氢离子浓度改变，由pH玻璃电极测得其变化。在恒定的离子强度下，测得的电动势与水样中氨氮浓度的对数呈一定的线性关系。由此，可从测得的电位确定样品中氨氮的含量。 ⒉干扰及消除 挥发性胺产生正干扰；汞和银因同氨络合力强而有干扰；高浓度溶解离子影响测定。 ⒊方法使用范围 本法可用于测定饮用水、地面水、生活污水及工业废水中氨氮的含量。色度和浊度对测定没有影响，水样不必进行预蒸馏，标准溶液和水样的温度应相同，含有溶解物质的总浓度也要大致相同。 方法的最低检出浓度为0.03mg/L，测定上限为1400mg/L。 二、仪器 1)离子活度计或带扩展毫伏的pH计 2)氨气敏电极 3)电磁搅拌器 三、试剂 所有试剂均用无氨水配制。 ⒈铵标准贮备液（1000mg/L） 称取3.819g经100℃干燥的氯化铵（NH4Cl）溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线，此溶液氨氮浓度为1000mg/L。
⒉铵标准使用液 用铵标准贮备液稀释配制浓度为0.1、1.0、10、100、1000mg/L的铵标准使用液。 ⒊电极内充液（见电极说明书） ⒋氢氧化钠（10mol/L）溶液，贮存于聚乙烯瓶中 四、步骤 ⒈仪器和电极的准备 按使用说明书调试仪器。 ⒉标准曲线的绘制 吸取25-30ml浓度为0.1、1.0、10、100、1000mg/L的铵标准溶液于25ml小烧杯中，浸入电极后加入1.0ml氢氧化钠溶液，在搅拌下，读取稳定的电位值（在1min内变化不超过1mV时，即可读数）。在半对数坐标纸上绘制E-logc的标准曲线。 ⒊水样的测定 吸取25-30ml水样，其余步骤与标准曲线绘制相同。由测得的电位值，在标准曲线上直接查得水样的氨氮含量（mg/L）。 五、精密度与准确度 七个实验室分析含14.5mg/L氨氮的统一分发的加标地面水。实验室内相对标准偏差为2.0%，实验室间相对标准偏差为5.2%，相对误差为-1.4% 六、注意事项 1)绘制标准曲线时，可以根据水样中氨氮含量，自行取舍三或四个标准点。 2)试验过程中，应避免由于搅拌器发热而引起被测溶液温度上升，影响电位值的测定。 3)当水样酸性较大时，应先用碱液调制中性后，再加离子强度调节液进行测定。 4)水样不要加氯化汞保存。 5)搅拌速度应适当，不使形成涡流，避免在电极处产生气泡。 6)水样中盐类含量过高时，将影响测定结果。必要时，应在标准溶液中加入相同量的盐 类，以消除误差。