氨氮测定法—纳氏试剂光度法

２０１５年第３期总第１７１期　Ｓ＿Ｌ＿Ｃ０Ｎ　ＶＡＬＬＥＹ　纳氏试剂分光光度法测定氨氮　陈红霞，陶巧健，邵杨芬　（义乌市水处理有限责任公司，浙江义乌３２２０００）　摘要纳氏试剂分光光度法测定氨氮具有重大的意义，可适用于各式水样，与氮有关的水质指标较多。本文列出了　一些金属离子的干扰和余氯的干扰，以及产生干扰的原因、消除干扰的方法、掩蔽原理。本文还分析了所加的试剂的　作用原理及纯度的影响，还分析了酒石酸钾钠纯度的判断和两种提高纯度的方法，还列出了反应条件如温度、显色时间、　体系ＰＨ值对实验的影响，提出了浓度较高的水样的两种稀释方法，它们各有优越性和局限性。并发现了实验过程中　一些操作失误的补救工作。　关键词　水质指标；酒石酸钾钠的纯度；掩蔽原理；反应条件；样品稀释；补救工作　中图分类号：Ｘ８　３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１－７５９７（２０１　５）０３—００７卜Ｏ２　氨氮以游离氨和铵盐的形式存在于水中，氨氮的来源主要　为含氮有机物受微生物的氨化作用的产物，以及合成氨化肥厂　废水、味精生产废水和焦化废水等工业废水。氨氮转化为氮气　有两种方式，一种是由氨氮转化为硝酸盐氮，再直接转化为氮气。　另一种是在有氧条件下，通过亚硝化细菌的作用转变为亚硝酸　盐氮，此过程速度较慢，通过硝化细菌转化为硝酸盐氮，此反　应速度较快，可继续转变为氮气。亚硝酸盐氮与硝酸盐氮可相　互转化。　１与氮有关的水质指标　１）总氮：所有的氮被氧化成硝酸盐氮；碱性过硫酸钾氧　化一紫外分光光度法测定，本方法与ＧＢ　１　１８９４—８９等效。　２）凯氏氮：有机氮＋氨氮；蒸馏一光度法或滴定法测定；　本方法与ＧＢ　１　１８９１—８９等效。　３）氨氮：游离态氨（ＮＨ３）＋铵盐（ＮＨ４　）（组成取决于溶　液的ＰＨ值）；纳氏试剂分光光度法，本方法与ＧＢ７４７９—８７等效。　４）亚硝酸盐氮：离子色谱法。　５）硝酸盐氮：离子色谱法。　２测定含氮指标的目的　１）当水中氨氮或有机氮的检出浓度很高时，说明水体遭受　污染的时间较短，因此潜在着较大的危害。　２）当监测到水中硝酸盐氮浓度高时，说明水体己经过消化　作用而产生自净功能。　３）使用滤纸须用无氨水洗涤，因其中常含痕量铵盐。　３试剂的作用原理、纯度以及反应条件等对实验的影响　３．１试剂的作用原理　１）酒石酸钾钠的掩蔽原理。　水体中含有较高的Ｃａ　，Ｍｇ　等离子时，易与纳氏试剂中的　０Ｈ和Ｉ反应生成浑浊或者沉淀，影响测定。因此必须先加入　酒石酸钾钠，再加入纳氏试剂，其掩蔽原理是生成四水酒石酸　钙和五水酒石酸镁。　２）硫代硫酸钠的掩蔽原理。　水中较多的余氯会与氨氮反应形成氯胺，干扰测定，加入　硫代硫酸钠可以去除干扰。　３）絮凝沉淀法预处理的原理。　加入硫酸铜或硫酸锌，再加氢氧化钠，生成氢氧化铜或氢　氧化锌，吸附水体中的Ｆｅ　和Ｍｎ　，但是锌是偏中性的，氢氧化　锌也能溶于氢氧化钠，变成偏锌酸钠，而且氢氧化锌这种絮状　沉淀密度本身不大，所以不能完全下沉。　３．２试剂纯度判断和消除　纯度不够高的酒石酸钾钠会导致空白值偏高并引起实际水　样生成沉淀，影响比色。试剂纯度从外观上难以判定，只有通　过预实验检测才能辨别是否符合使用标准。由于蒸馏水中钙镁　离子痕量，做标准曲线组未出现浑浊的现象，而向过滤后的实　际水样中加入酒石酸钾钠出现浑浊，这样的酒石酸钾钠纯度不　够格，而非水样干扰。若酒石酸钾钠中含有较多钙镁离子杂质时，　与待测水样中钙镁离子一起，生成较多量的酒石酸镁和酒石酸　钙，并析出使水样变浑浊。此时应更换酒石酸钾钠，重新测定。　市售的分析纯酒石酸钾钠有时铵盐含量较高，解决的办法　有两种。１）配制５００　ｍｌ的５０％的酒石酸钾钠，称取２５０克，　溶解到６００　ｍｌ无氨水中，煮沸至体积５００　ｍｌ以下，冷却至室　温后定容，向定容后的溶液中加入溶液总体积的２％体积即１Ｏ　ｍ１的纳氏试剂，放置至少２４ｈ，产生沉淀后，倒取上清液使用。２）　向待煮的酒石酸钾钠溶液中加入少量的碱（Ｎａ０Ｈ），配制５００　ｍｌ　需加１０％的氢氧化钠２Ｏ　ｍ１煮沸蒸发至２５０　ｍｌ左右后，冷却并　定容至５００　ｍｌ。若铵盐较少可采用前一种，实践证明后一种优　于前一种方法，即便是铵盐含量较高的酒石酸钾钠，经前一种　处理后空白值也能满足要求。但是第二种方法配制煮沸时花费　的时间较长。如果是纯度较高，采取第一种方法较方便。　３．３反应条件的要求　３．３．１反应温度对实验的影响　温度对氨氮与纳氏试剂反应的速度的影响较大，并对红棕　色胶态化合物的色度有显著影响。经过无数次的实验表明，反　应温度为２５℃时，显色及吸光度最完全，５—１５℃显色不完全，　但吸光度无明显改变。当温度达到３０℃时，色度褪去，吸光度　明显偏低。因此比色温度应控制在２Ｏ一２５℃之间，以确保分析　结果的准确性。本实验室在冬季无法保证此温度，中心，大陈，　后宅的出水排放标准是一级Ａ标，因此温度＜１２℃，氨氮值需　（８ｍｇ／Ｌ，温度＞１２℃，氨氮值需（５ｍｇ／Ｌ。江东，苏溪，稠江，义　亭的排放标准是一级Ｂ标，温度＜１２℃，氨氮值＜１５　ｍｇ／Ｌ，温度　＞１２℃，氨氮值＜８　ｍｇ／Ｌ。　３．３．２反应时间对实验的影响　反应时间少于１０ｍｉｎ，红棕色胶态化合物显色不完全，１Ｏ一　３０ｍｉｎ红棕色稳定，３０—４５ｍｉｎ红棕色有加深趋向，４５—９０ｍｉｎ胶　态化合物颜色逐渐消失，因此显色时间应保证在１０—３０ｍｉｎ。一　

氨氮测定法—纳氏试剂光度法

1.方法原理

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，此颜色在较宽的波长内具强烈吸收。通常测量用波长在410-425nm范围。

2.干扰及消除

脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类等有机化合物，以及铁、猛、镁和硫等无机离子，因产生异色或者无机干扰，水中颜色或浑浊亦影响比色。为此，须经絮凝沉淀或蒸馏预处理，易挥发的还原干扰性物质，还可在酸性条件下加热以除去。对金属离子的干扰，可加入适量的掩蔽剂以消除。

3.方法的适用范围

本法最低的检出浓度为L（光度法），测定上限为2mg/L。采用目视比色法，最低检出度为L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中氨氮的测定。

4.仪器

①分光光度计

②pH计

5.试剂

配制试剂用水均为无氨水。

⑴． 纳氏试剂：可选测下列一种方法制备。

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。

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，徐徐加入氢氧化钾溶液中，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。

另取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水，将此溶液在搅拌下徐徐加入氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，储于聚乙烯瓶中，密塞保存。

⑵酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠溶于100ml水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100ml。

⑶铵标准贮备溶液：称取经100℃干燥过的优级纯氯化铵溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含氨氮。

⑷铵标准溶液使用：取5ml铵标准溶液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。

6.步骤

（1）标准曲线的绘制

①吸取0、、、、、和10ml铵标准溶液于50ml量瓶中，加水至标线，加酒石酸钾钠溶液，混匀。加纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，以水为空白，测定吸光度。

1 / 4

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

2 / 4

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16.0 g氢氧化钠，溶于50 ml水中，冷却至室温。称取7.0 g碘化钾和10.0 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50.0 g酒石酸钾钠（KNaC

4H

6O

6·4H

2O）溶于100 ml水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100 ml。

纳氏试剂光度法测定氨氮

一、方法原理

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，此颜色在较宽的波长内具强烈吸收。通常测量用波长在410-425nm范围。

二、干扰及消除

脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类等有机化合物，以及铁、锰、镁和硫等无机离子，因产生异色或混浊而引起干扰，水中颜色或混浊亦影响比色。为此，须经过絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理，易挥发的还原性干扰物质，还可在酸性条件下加热以除去。对金属离子的干扰，可加入适量的掩蔽剂加以消除。

三、方法的适用范围

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0.02 mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中氨氮的测定。

四、仪器

1. 分光光度计

2. pH计。

五 、试剂

配制试剂用水均应为无氨水。

1）纳氏试剂：可选择下列一种方法制备。

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。

②称取16 g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（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。

2）酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H4O6·4H2O)溶于100ml水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100ml。

3）氨标准贮备溶液：称取3.819g经100℃干燥过的优级纯氯化铵(NH4Cl)溶于水中，移入1000 ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.0mg氨氮。