水質(zhì)氨氮檢測方法及操作步驟

1、水質(zhì)氨氮檢測方法及操作步驟氨氮氨氮（NH3-N）以游離氨（NH3）或銨鹽（NH4+）形式存在于水中，兩者的組成比取決于水的pH值。當(dāng)pH值偏高時(shí)，游離氨的比例較高。反之，則銨鹽的比例為高。水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等，以及農(nóng)田排水。此外，在無氧環(huán)境中，水中存在的亞硝酸鹽亦可受微生物作用，還原為氨。在有氧環(huán)境中，水中氨亦可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}、甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。測定水中各種形態(tài)的氮化合物，有助于評價(jià)水體被污染和自凈”狀況。氨氮含量較高時(shí)，對魚類則可呈現(xiàn)毒害作用。1方法的選擇氨氮檢測方法，通常有納氏比色法、苯酚-次氯酸鹽

2、（或水楊酸-次氯酸鹽）比色法和電極法等。納氏試劑比色法具操作簡便、靈敏等特點(diǎn)，水中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛 和酮類、顏色，以及渾濁等干擾測定，需做相應(yīng)的預(yù)處理，苯酚-次氯酸鹽比色法具靈敏、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，干擾情況和消除方法同納氏試劑比色法。電極法通常不需要對水樣進(jìn)行預(yù)處理和具測量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。氨氮含量較高時(shí)，尚可采用蒸餾-酸滴定法。2水樣的保存水樣采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內(nèi)，并應(yīng)盡快分析，必要時(shí)可加硫酸將水樣酸化至 pH<2 ,于2 5 C下存放。酸化樣品應(yīng)注意防止吸收空氣中的氮而遭致污染。預(yù)處理水樣帶色或渾濁以及含其它一些干擾物質(zhì)，影響氨氮的測定。為此，在分析時(shí)需做適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。對較

3、清潔的水，可采用絮凝沉淀法，對污染嚴(yán)重的水或工業(yè)廢水，則以蒸餾法使 之消除干擾。（一）絮凝沉淀法概述加適量的硫酸鋅于水樣中，并加氫氧化鈉使呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，再經(jīng)過濾去除 顏色和渾濁等。儀器100ml具塞量筒或比色管。(1) 10%(m/V)硫酸鋅溶液：稱取 10g硫酸鋅溶于水，稀釋至100ml。(2) 25%氫氧化鈉溶液：稱取 25g氫氧化鈉溶于水，稀釋至100ml，貯于聚乙烯瓶中。硫酸p =1.84步驟取100ml水樣于具塞量筒或比色管中，加入1ml 10%硫酸鋅溶液和0.1 0.2ml 25%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH至10.5左右，混勻。放置使沉淀，用經(jīng)無氨水充分洗滌過的中速濾紙過

4、濾，棄去初濾液 20ml。(二)蒸餾法概述調(diào)節(jié)水樣的pH使在6.0 7.4的范圍，加入適量氧化鎂使呈微堿性(也可加入pH9.5的Na4B4O7-NaOH緩沖溶液使呈弱堿性進(jìn)行蒸餾；pH過高能促使有機(jī)氮的水解，導(dǎo)致結(jié)果偏高)，蒸餾釋出的氨，被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用納氏比色法或酸滴定發(fā)時(shí)，以硼酸 溶液為吸收液；采用水楊酸 -次氯酸比色法時(shí)，則以硫酸溶液為吸收液。儀器帶氮球的定氮蒸餾裝置：500ml凱氏燒瓶、氮球、直形冷凝管和導(dǎo)管。試齊U水樣稀釋及試劑配制均用無氨水。(1) 無氨水制備： 蒸餾法：每升蒸餾水中加0.1ml硫酸，在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去 50ml初濾液，接取其余餾出液于具塞磨

5、口的玻瓶中，密塞保存。 離子交換法：使蒸餾水通過強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂柱。(2) 1mol/L鹽酸溶液。(3) 1mol/L氫氧化鈉溶液。輕質(zhì)氧化鎂(MgO):將氧化鎂在500C下加熱，以除去碳酸鹽。(5) 0.05%溴百里酚藍(lán)指示液(pH6.0 7.6)。(6) 防沫劑，如石蠟碎片。(7) 吸收液：硼酸溶液：稱取20g硼酸溶于水稀釋至1L。硫酸(H2SO4)溶液：0.01mol/L。(1) 蒸餾裝置的預(yù)處理：加 250ml水于凱氏燒瓶中，加 0.25g輕質(zhì)氧化鎂和數(shù)粒玻璃珠， 加熱蒸餾，至餾出液不含氨為止，棄去瓶內(nèi)殘?jiān)?2) 分取250ml水樣(如氨氮含量較高，可分取適量并加水至 250ml

6、，使氨氮含量不超過2.5mg)，移入凱氏燒瓶中，加數(shù)滴溴百里酚藍(lán)指示液，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)至pH7左右。加入0.25g輕質(zhì)氧化鎂和數(shù)粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管，導(dǎo)管下端插入吸收液 液面下。加熱蒸餾至餾出液達(dá)200ml時(shí)，停止蒸餾。定容至 250ml。采用酸滴定法或納氏比色法時(shí)，以50ml硼酸溶液為吸收液， 采用水楊酸-次氯酸鹽比色法時(shí)，改用50ml 0.0 1mol/L硫酸溶液為吸收液。注意事項(xiàng)(1) 蒸餾時(shí)應(yīng)避免發(fā)生暴沸，否則可造成餾出液溫度升高，氨吸收不完全。(2) 防止在蒸餾時(shí)產(chǎn)生泡沫，必要時(shí)加入少量石蠟碎片于凱氏燒瓶中。(3) 水樣如含余氯，則應(yīng)加入適量0.35%硫代硫酸鈉

7、溶液，每0.5ml可除去0.25mg余氯。(一) 納氏試劑光度法GB7479-87概述1方法原理碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在較寬的波長范圍內(nèi)具強(qiáng)烈吸收。通常測量用波長在410425nm范圍。2干擾及消除脂肪胺、芳香胺、醛類、丙酮、醇類和有機(jī)氯胺類等有機(jī)化合物，以及鐵、錳、鎂、硫等無機(jī)離子，因產(chǎn)生異色或渾濁而引起干擾，水中顏色和渾濁亦影響比色。 為此，須經(jīng)絮凝沉淀過濾或蒸餾預(yù)處理， 易揮發(fā)的還原性干擾物質(zhì)， 還可在酸性條件下加熱除去。 對金屬離 子的干擾，可加入適量的掩蔽劑加以消除。3方法適用范圍本法最低檢出濃度為 0.025mol/L(光度法)，測定上限為2

8、mg/L。采用目視比色法，最低 檢出濃度為0.02mg/L。水樣作適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后，本法可適用于地表水、地下水、工業(yè)廢水 和生活污水。儀器(1) 分光光度法。(2) pH 計(jì)。試齊U配制試劑用水應(yīng)為無氨水。1納氏試劑可選擇下列一種方法制備。(1) 稱取20g碘化鉀溶于約25ml水中，邊攪拌邊分次少量加入二氯化汞(HgCI2)結(jié)晶粉末(約10g)，至出現(xiàn)朱紅色沉淀不易溶解時(shí)，改為滴加飽和二氯化汞溶液，并充分?jǐn)嚢瑁?dāng)出現(xiàn)微量朱紅色沉淀不再溶解時(shí)，停止滴加二氯化汞溶液。另稱取60g氫氧化鉀溶于水，并稀釋至250ml，冷卻至室溫后，將上述溶液在邊攪拌下， 徐徐注入氫氧化鉀溶液中， 用水稀釋至400ml，

9、混勻。靜置過夜，將上清液移入聚乙烯瓶中， 密塞保存。(2) 稱取16g氫氧化鈉，溶于50ml充分冷卻至室溫。另稱取7g碘化鉀和10g碘化汞(HgI2)溶于水，然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化 鈉溶液中，用水稀釋至100ml，貯于聚乙烯瓶中，密塞保存。2酒石酸鉀鈉溶液稱取50g酒石酸鉀鈉(KnaC4H4O6 4H2O)溶于100ml水中，加熱煮沸以除去氨，放冷， 定容至100ml。3銨標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液稱取3.819g經(jīng)100C干燥過的氯化銨(NH4Cl)溶于水中，稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含 1.00mg 氨氮。4. 銨標(biāo)準(zhǔn)使用溶液移取5.00ml銨標(biāo)準(zhǔn)貯備液于500ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此

10、溶液每毫升含0.010mg 氨氮。步驟1. 校準(zhǔn)曲線的繪制吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、和10.0ml銨標(biāo)準(zhǔn)使用液于 50ml比色管中，力口 水至標(biāo)線。加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5ml納氏試劑，混勻。放置10min后，在波長4250nm處，用光程20mm比色皿，以水作參比，測量吸光度。由測得得吸光度，減去零濃度空白管的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量(mg)對校正吸光度得校準(zhǔn)曲線。2水樣的測定(1) 分取適量經(jīng)絮凝沉淀預(yù)處理后的水樣(使氨氮含量不超過 O.lmg)，加入50ml比色管中，稀釋至標(biāo)線，加 1.0ml酒石酸鉀鈉溶液。(2) 分取適量

11、經(jīng)蒸餾預(yù)處理后的餾出液，加入50ml比色管中，加一定量 1mol/L氫氧化鈉溶液以中和硼酸，稀釋至標(biāo)線。加 1.5ml納氏試劑，混勻。放置 10min后，同校準(zhǔn)曲線步 驟測量吸光度。3空白試驗(yàn)：以無氨水代替水樣，作全程序空白測定。計(jì)算由水樣測得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后，從校準(zhǔn)曲線上查得氨氮含量(mg)。氨氮(N，mg/L)=式中，m由校準(zhǔn)曲線查得的氨氮量 (mg)；V 水樣體積(ml)。精密度和準(zhǔn)確度三個(gè)實(shí)驗(yàn)室分析含1.141.16mg/L氨氮的加標(biāo)水樣，單個(gè)實(shí)驗(yàn)室的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過 9.5%;加標(biāo)回收率范圍為 95104%。四個(gè)實(shí)驗(yàn)室分析含1.813.06mg/L氨氮的加標(biāo)水樣，單個(gè)

12、實(shí)驗(yàn)室的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過 4.4%;加標(biāo)回收率范圍為 9496%。注意事項(xiàng)(1) 納氏試劑中碘化汞與碘化鉀的比例，對顯色反應(yīng)的靈敏度有較大影響。靜置后生成 的沉淀應(yīng)除去。(2) 濾紙中常含有痕量銨鹽，使用時(shí)注意用無氨水洗滌。所用玻璃器皿應(yīng)避免實(shí)驗(yàn)室空 氣中氨的沾污。(二) 水楊酸-次氯酸鹽光度法GB7481-87概述1方法原理在亞硝基鐵氰化鈉存在下，銨與水楊酸鹽和次氯酸離子反應(yīng)生成蘭色化合物，在波長697nm具最大吸收。2干擾及消除氯銨在此條件下，均被定量的測定。鈣、鎂等陽離子的干擾，可加酒石酸鉀鈉掩蔽。3方法的適用范圍本法最低檢出濃度為 0.01mg/L，測定上限為1mg/L。適用于飲用水

13、、生活污水和大部 分工業(yè)廢水中氨氮的測定。儀器(1) 分光光度計(jì)。(2) 滴瓶(滴管流出液體，每毫升相當(dāng)于20±1滴)試齊U所有試劑配制均用無氨水。1銨標(biāo)準(zhǔn)貯備液稱取3.819g經(jīng)100C干燥過的氯化銨(NH4CI)溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀釋 至標(biāo)線。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。2銨標(biāo)準(zhǔn)中間液吸取10.00ml銨標(biāo)準(zhǔn)貯備液移取 100ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含 0.10mg 氨氮。3. 銨標(biāo)準(zhǔn)使用液吸取10.00ml銨標(biāo)準(zhǔn)中間液移入 1000ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含1.00進(jìn) 氨氮。臨用時(shí)配置。4. 顯色液稱取50g水楊酸C6H4(OH

14、)COOH，加入100ml水，再加入160ml 2mol/L氫氧化鈉 溶液，攪拌使之完全溶解。另稱取 50g酒石酸鉀鈉溶于水中，與上述溶液合并移入1000ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。存放于棕色玻瓶中，本試劑至少穩(wěn)定一個(gè)月。注：若水楊酸未能全部溶解，可再加入數(shù)毫升氫氧化鈉溶液，直至完全溶解為止， 最后溶液的pH值為6.0 6.5。5. 次氯酸鈉溶液取市售或自行制備的次氯酸鈉溶液，經(jīng)標(biāo)定后，用氫氧化鈉溶液稀釋成含有效氯濃度為0.35%(m/V)，游離堿濃度為0.75mol/L(以NaOH計(jì))的次氯酸鈉溶液。存放于棕色滴瓶內(nèi)， 本試劑可穩(wěn)定一星期。6亞硝基鐵氰化鈉溶液稱取0.1g亞硝基鐵氰化鈉Na2

15、Fe(CN)6NO2H2O置于10ml具塞比色管中，溶于 水，稀釋至標(biāo)線。此溶液臨用前配制。7清洗溶液稱取100g氫氧化鉀溶于100ml水中，冷卻后與900ml 95%(V/V)乙醇混合，貯于聚乙烯 瓶內(nèi)。步驟1校準(zhǔn)曲線的繪制吸取0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml銨標(biāo)準(zhǔn)使用液于 10ml比色管中，用水稀釋至8ml，加入1.00ml顯色液和2滴亞硝基鐵氰化鈉溶液，混勻。再滴加 2滴次氯酸鈉溶液，稀 釋至標(biāo)線，充分混勻。放置 1h后，在波長697nm處，用光程為10mm的比色皿，以水為參 比，測量吸光度。由測得的吸光度，減去空白管的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量(卩

16、g對校正吸光度的校準(zhǔn)曲線。2. 水樣的測定分取適量經(jīng)預(yù)處理的水樣 (使氨氮含量不超過 8卩g至 10ml比色管中，加水稀釋至 8ml, 與校準(zhǔn)曲線相同操作，進(jìn)行顯色和測量吸光度。3. 空白試驗(yàn)以無氨水代替水樣，按樣品測定相同步驟進(jìn)行顯色和測量。計(jì)算由水樣測得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后，從校準(zhǔn)曲線上查得氨氮含量(卩g)氨氮(N, mg/L)=式中，m由校準(zhǔn)曲線查得的氨氮量(卩g；V 水樣體積(ml)。注意事項(xiàng)水樣采用蒸餾預(yù)處理時(shí)，應(yīng)以硫酸溶液為吸收液，顯色前加氫氧化鈉溶液使其中和。(三) 滴定法GB7478-87概述滴定法僅適用于進(jìn)行蒸餾預(yù)處理的水樣。調(diào)節(jié)水樣至pH6.07.4范圍，加入氧化

17、鎂使呈微堿性。加熱蒸餾，釋出的氨被吸收入硼酸溶液中，以甲基紅-亞甲藍(lán)為指示劑，用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定餾出液中的銨。當(dāng)水樣中含有在此條件下， 可被蒸餾出并在滴定時(shí)能與酸反應(yīng)的物質(zhì)，如揮發(fā)性胺類等,則將使測定結(jié)果偏高。試齊U(1) 混合指示液：稱取200mg甲基紅溶于100ml 95%乙醇；另稱取100mg亞甲藍(lán)溶于 50ml 95%乙醇。以 兩份甲基紅溶液與一份亞甲藍(lán)溶液混合后供用。混合液一個(gè)月配制一次。注：為使滴定終點(diǎn)明顯，必要時(shí)添加少量甲基紅溶液于混合指示液中，以調(diào)節(jié)二者的 比例至合適為止。(2) 硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(1/2H2S04=0.020mol/L):分取5.6ml(1+9)硫酸溶液于1000m

18、l容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，混勻。按下述操作進(jìn)行標(biāo)稱取經(jīng)180 C干燥2h的基準(zhǔn)試劑級無水碳酸鈉(Na2CO3)約0.5g(稱準(zhǔn)至0.0001g)，溶于新煮沸放冷的水中，移入500ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。移取25.00ml碳酸鈉溶液于150ml錐形瓶中，加25ml水，加1滴0.05%甲基橙指示液，用硫酸溶液滴定至淡橙紅色止。記錄 用量，用下列公式計(jì)算，硫酸溶液的濃度。硫酸溶液濃度(1/2H2SO4, mol/L)=式中，W碳酸鈉的重量(g);V 硫酸溶液體積(ml)。(3) 0.05%甲基橙指示液。1水樣的測定2滴混合指示液，用于全部經(jīng)蒸餾預(yù)處理、以硼酸溶液為吸收液的餾出液中，加0.020mol

19、/L硫酸溶液滴定至綠色轉(zhuǎn)變成淡紫色止，記錄用量。2空白試驗(yàn)以無氨水代替水樣，同水樣全程序步驟進(jìn)行測定。計(jì)算氨氮（N，mg/L）=式中，A 滴定水樣時(shí)消耗硫酸溶液體積（ml）；B空白試驗(yàn)硫酸溶液體積（ml）；M 硫酸溶液濃度（mol/L）；V 水樣體積（ml）；14氨氮（N）摩爾質(zhì)量。（四）電極法概述1方法原理氨氣敏電極為一復(fù)合電極，以pH玻璃電極為指示電極，銀 -氯化銀電極為參比電極。此電極對置于盛有 0.1mol/L氯化銨內(nèi)充液的塑料管中，管端部緊貼指示電極敏感膜處裝有 疏水半滲透薄膜，使內(nèi)電解液與外部試液隔開，半透膜與pH玻璃電極有一層很薄的液膜。當(dāng)水樣中加入強(qiáng)堿溶液將 pH提高到11以上

20、，使銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，生成的氨由于擴(kuò)散作用而 通過半透膜（水和其他離子則不能通過），使氯化銨電解質(zhì)液膜層內(nèi)NH4+?NH3+H+的反應(yīng)向左移動(dòng)，引起氫離子濃度改變，由pH玻璃電極測得其變化。在恒定的離子強(qiáng)度下，測得的電動(dòng)勢與水樣中氨氮濃度的對數(shù)呈一定的線性關(guān)系。由此，可從測得的電位確定樣品中氨氮的含量。2干擾及消除揮發(fā)性胺產(chǎn)生正干擾；汞和銀因同氨絡(luò)合力強(qiáng)而有干擾；高濃度溶解離子影響測定。3方法適用范圍本法可用于測定飲用水、地面水、生活污水及工業(yè)廢水中氨氮的含量。 色度和濁度對測 定沒有影響，水樣不必進(jìn)行預(yù)蒸餾， 標(biāo)準(zhǔn)溶液和水樣的溫度應(yīng)相同， 含有溶解物質(zhì)的總濃度 也要大致相同。方法的最低檢出濃度為 0.03mg/L氨氮；測定上限為1400mg/L氨氮。儀器(1) 離子活度計(jì)或帶擴(kuò)展毫伏的pH計(jì)。(2) 氨氣敏電極。(3) 電磁攪拌器。試齊U所有試劑均用無氨水配制。(1) 銨標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取3.819g經(jīng)100C干燥過的氯化銨(NH4CI)溶于水中，移