水質(zhì) 氨氮測(cè)定 納氏試劑分光光度法

1、本標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)水質(zhì) 銨的測(cè)定 納氏試劑比色法（GB 747987）的修訂。水質(zhì)水質(zhì) 氨氮的測(cè)定氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法納氏試劑分光光度法適用范圍適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中氨氮的測(cè)定。當(dāng)水樣體積為50 ml，使用20 mm比色皿時(shí)，本方法的檢出限為0.025 mg/L，測(cè)定下限為0.10 mg/L，測(cè)定上限為2.0 mg/L（均以N計(jì)）。注：檢出限是指產(chǎn)生一個(gè)能可靠地被檢出的分析信號(hào)所需要的某種元素的最小濃度或含量；測(cè)定下（上）限：在測(cè)定誤差能滿足預(yù)定要求的前提下，用特定方法能夠準(zhǔn)確地定量測(cè)定待測(cè)物質(zhì)的最小（大）濃度或量。方法原理方法原理以游離態(tài)的氨或銨離子等形式

2、存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長(zhǎng)420 nm（可見(jiàn)光）處測(cè)量吸光度。反應(yīng)式:2K2HgI4+3KOH+NH3NH2Hg2IO+7KI+2H2O儀器設(shè)備儀器設(shè)備可見(jiàn)分光光度計(jì)：具20 mm比色皿。氨氮蒸餾裝置：由500 ml凱式燒瓶、氮球、直形冷凝管和導(dǎo)管組成，冷凝管末端可連接一段適當(dāng)長(zhǎng)度的滴管，使出口尖端浸入吸收液液面下。亦可使用500 ml蒸餾燒瓶。 比色皿 可見(jiàn)分光光度計(jì)分光光度計(jì)分光光度計(jì)概念：分光光度計(jì)，又稱光譜儀(spectrometer)，是將成分復(fù)雜的光，分解為光譜線的科學(xué)儀器。使用的原理：分光光度計(jì)采用一個(gè)可以產(chǎn)生多個(gè)波長(zhǎng)的光

3、源，通過(guò)系列分光裝置，從而產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光源，光線透過(guò)測(cè)試的樣品后，部分光線被吸收，計(jì)算樣品的吸光值，從而轉(zhuǎn)化成樣品的濃度。樣品的吸光值與樣品的濃度成正比。其特點(diǎn)是靈敏度高；準(zhǔn)確度高；測(cè)量范圍廣；在一定條件下，可同時(shí)測(cè)定水樣中兩種或兩種以上的物質(zhì)組分含量等。比色皿比色皿1.簡(jiǎn)介：比色皿一般為長(zhǎng)方體，其底及兩側(cè)為磨毛玻璃,另兩面為光學(xué)玻璃制成的透光面采用熔融一體、玻璃粉高溫?zé)Y(jié)和膠粘合而成。2.比色皿的光程：透光向的內(nèi)徑增加比色皿光程的意義比爾朗伯定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：A=KbcA為吸光度；K為摩爾吸收系數(shù),它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長(zhǎng)有關(guān)；c為吸光物質(zhì)的濃度；b為吸收層厚度,也就是光程.從公式可

4、以看出,光程越大,吸光度越大。使用試劑使用試劑無(wú)氨水 硼酸（H3BO3）溶液，=20 g/L 輕質(zhì)氧化鎂（MgO） 溴百里酚藍(lán)指示劑，=0.5 g/L鹽酸 淀粉-碘化鉀試紙納氏試劑 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液 酒石酸鉀鈉溶液（=500 g/L） 硫代硫酸鈉溶液（=3.5 g/L）硫酸鋅溶液（=100 g/L）氫氧化鈉溶液，（=250 g/L）氫氧化鈉溶液，c(NaOH)=1 mol/L 鹽酸溶液，c(HCl)=1 mol/L重要試劑的配置方法重要試劑的配置方法一.無(wú)氨水（在無(wú)氨環(huán)境中用下述方法之一制備） 1.離子交換法蒸餾水通過(guò)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（氫型）柱，將流出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶?jī)?nèi)。每升流出

5、液加10 g同樣的樹(shù)脂，以利于保存。 2. 蒸餾法在1 000 ml的蒸餾水中，加0.1 ml硫酸（=1.84 g/ml），在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去前50 ml餾出液，然后將約800 ml餾出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶?jī)?nèi)。每升餾出液加10 g強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（氫型）。 3. 純水器法用市售純水器臨用前制備。2.納氏試劑 1.二氯化汞-碘化鉀-氫氧化鉀（HgCl2-KI-KOH）溶液稱取15.0 g氫氧化鉀（KOH），溶于50 ml水中，冷卻至室溫。稱取5.0 g碘化鉀（KI），溶于10 ml水中，在攪拌下，將2.50 g二氯化汞（HgCl2）粉末分多次加入碘化鉀溶液中，直到溶液呈深

6、黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時(shí)，充分?jǐn)嚢杌旌希⒏臑榈渭佣然柡腿芤海?dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時(shí)，停止滴加。在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢地加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中，并稀釋至100 ml，于暗處?kù)o置24 h，傾出上清液，貯于聚乙烯瓶?jī)?nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，存放暗處，可穩(wěn)定1個(gè)月。 2.碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉（HgI2-KI-NaOH）溶液稱取16.0 g氫氧化鈉（NaOH），溶于50 ml水中，冷卻至室溫。稱取7.0 g碘化鉀（KI）和10.0 g碘化汞（HgI2），溶于水中，然后將此溶液在攪拌下，緩慢加入到上述50 ml氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100 ml。

7、貯于聚乙烯瓶?jī)?nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，于暗處存放，有效期1年。注：為了保證納氏試劑有良好的顯色能力，配制時(shí)務(wù)必控制HgCl2的加入量，至微量HgI2紅色沉淀不再溶解時(shí)為止。配制100 ml納氏試劑所需HgCl2與KI的用量之比約為2.3 5。在配制時(shí)為了加快反應(yīng)速度、節(jié)省配制時(shí)間，可低溫加熱進(jìn)行，防止HgI2紅色沉淀的提前出現(xiàn)。酒石酸鉀鈉溶液，=500 g/L。制?。悍Q取50.0 g酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O64H2O）溶于100 ml水中，加熱煮沸以驅(qū)除氨，充分冷卻后稀釋至100 ml。注：酒石酸鉀鈉試劑中銨鹽含量較高時(shí)，僅加熱煮沸或加納氏試劑沉淀不能完全除去氨。此時(shí)采用加入少量氫氧化

8、鈉溶液，煮沸蒸發(fā)掉溶液體積的20%30%，冷卻后用無(wú)氨水稀釋至原體積。三.氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液1. 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，N=1 000 g/ml。稱取3.819 0 g氯化銨（NH4Cl，優(yōu)級(jí)純，在100105干燥2 h），溶于水中，移入1 000 ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，可在25保存1個(gè)月。2. 氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，N=10 g/ml。吸取5.00 ml氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（4.14.1）于500 ml容量瓶中，稀釋至刻度。臨用前配制。水樣及處理水樣及處理1.樣品采集與保存水樣采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶?jī)?nèi)，要盡快分析。如需保存，應(yīng)加硫酸使水樣酸化至pH2，25下可保存7 d。2.樣品的干擾及消除水樣中含有懸浮

9、物、余氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生干擾，含有此類物質(zhì)時(shí)要作適當(dāng)處理，以消除對(duì)測(cè)定的影響。去除余氯：若樣品中存在余氯，可加入適量的硫代硫酸鈉溶液去除，用淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)余氯是否除盡。（每加0.5 ml可去除0.25 mg余氯）去除金屬離子：在顯色時(shí)加入適量的酒石酸鉀鈉溶液，可消除鈣鎂等金屬離子的干擾。若水樣渾濁或有顏色時(shí)可用預(yù)蒸餾法或絮凝沉淀法處理。若水樣渾濁或有顏色時(shí)可用預(yù)蒸餾法或絮凝沉淀法處理。預(yù)蒸餾法預(yù)蒸餾法1.步驟：將50 ml硼酸溶液移入接收瓶?jī)?nèi)，確保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下。分取250 ml 樣品，移入燒瓶中，加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑，必要時(shí)，用氫氧化鈉溶液或鹽酸

10、溶液調(diào)整pH至6.0（指示劑呈黃色）7.4（指示劑呈藍(lán)色），加入0.25 g輕質(zhì)氧化鎂及數(shù)粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管。加熱蒸餾，使餾出液速率約為10 ml/min，待餾出液達(dá)200 ml時(shí)，停止蒸餾，加水定容至250 ml。2.注意：蒸餾過(guò)程中，某些有機(jī)物很可能與氨同時(shí)餾出，對(duì)測(cè)定有干擾，其中有些物質(zhì)（如甲醛）可以在酸性條件（pH1）下煮沸除去。在蒸餾剛開(kāi)始時(shí)，氨氣蒸出速度較快，加熱不能過(guò)快，否則造成水樣暴沸，餾出液溫度升高，氨吸收不完全。餾出液速率應(yīng)保持在10 ml/min左右。蒸餾過(guò)程中，某些有機(jī)物很可能與氨同時(shí)餾出，對(duì)測(cè)定仍有干擾，其中有些物質(zhì)（如甲醛）可以在酸性條件（pH1）下煮沸

11、除去。部分工業(yè)廢水，可加入石蠟碎片等做防沫劑。3.蒸餾器清洗向蒸餾燒瓶中加入350 ml水，加數(shù)粒玻璃珠，裝好儀器，蒸餾到至少收集了100 ml水，將餾出液及瓶?jī)?nèi)殘留液棄去。絮凝沉淀絮凝沉淀100 ml樣品中加入1 ml硫酸鋅溶液和0.10.2 ml氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH約為10.5，混勻，放置使之沉淀，傾取上清液分析。必要時(shí)，用經(jīng)水沖洗過(guò)的中速濾紙過(guò)濾，棄去初濾液20 ml。也可對(duì)絮凝后樣品離心處理。濾紙中含有一定量的可溶性銨鹽，定量濾紙中含量高于定性濾紙，建議采用定性濾紙過(guò)濾，過(guò)濾前用無(wú)氨水少量多次淋洗（一般為100 ml）。這樣可減少或避免濾紙引入的測(cè)量誤差。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制在8

12、個(gè)50 ml比色管中，分別加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00 ml氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，其所對(duì)應(yīng)的氨氮含量分別為0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100 g，加水至標(biāo)線。加入1.0 ml酒石酸鉀鈉溶液，搖勻，再加入納氏試劑1.5 ml或1.0 ml搖勻。放置10 min后，在波長(zhǎng)420 nm下，用20 mm比色皿，以水作參比，測(cè)量吸光度。以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對(duì)應(yīng)的氨氮含量（g）為橫坐標(biāo)，由測(cè)得的吸光度,減去零濃度空白管的吸光度后, 得到校正吸光度繪制其校準(zhǔn)曲線樣品測(cè)定樣品測(cè)定1.清潔水樣：直接取50 m

13、l，按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量吸光度。2.有懸浮物或色度干擾的水樣：取經(jīng)預(yù)處理的水樣50 ml（若水樣中氨氮質(zhì)量濃度超過(guò)2 mg/L，可適當(dāng)少取水樣體積），按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量吸光度。注：經(jīng)蒸餾或在酸性條件下煮沸方法預(yù)處理的水樣，須加一定量氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)水樣至中性，用水稀釋至50 ml標(biāo)線，再按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測(cè)量吸光度。3.空白試驗(yàn) 用水代替水樣，按與樣品相同的步驟進(jìn)行前處理和測(cè)定。試劑空白的吸光度應(yīng)不超過(guò)0.030（10 mm比色皿）。結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果計(jì)算水中氨氮的質(zhì)量濃度計(jì)算：式中：N水樣中氨氮的質(zhì)量濃度（以N計(jì)），mg/L；As水樣的吸光度；Ab空白試驗(yàn)的吸光度；a校準(zhǔn)曲線的截距；b校準(zhǔn)曲線的斜率；V試料體積，ml。準(zhǔn)確度和精密度準(zhǔn)確度和精密度氨氮濃度為1.21 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)性限為0.028 mg/L，再現(xiàn)性限為0.075 mg/L，回收率在94%104%。氨氮濃度為1.47 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)性限為0.024 mg/L，再現(xiàn)性限為0.066 mg/L，回收率在95%105%。重復(fù)性限：是用本方法在正常和正確操作情況下，由同一操作人員，在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，使用同一儀器，并在短期內(nèi)，對(duì)相同試樣所作兩個(gè)單次測(cè)試結(jié)果，在95%概率水平兩個(gè)獨(dú)立測(cè)試結(jié)果的最大差值。