纳氏试剂比色法测定水中氨氮的影响因素(精)

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1、东北水利水电 2011年第 9期纳氏试剂比色法测定水中氨氮的影响因素石岩,郑国臣,冯吉平,鲁雪,杨航摘要文章就水质氨氮测定中影响因素及干扰的消除进行探讨,通过对地表水 氨氮的测定,将检测中容易出现的问题进行归纳,对测定条件的优化进行了总结。关键词纳氏试剂比色法;氨氮测定;影响因素中图分类号TV213.4文献标识码B文章编号1002-0624(2011 09-0022-03(松辽流域水资源保护局松辽流域水环境监测中心,吉林长春 130021氨氮是地表水环境监测的基本项目,是评价河湖健康的关键 指标之一 1。 20 10年,测定地表水中氨氮开始执行 HJ 535-2009国家环境保护 标准,替代了

2、原有的 GB 7479-87国家标准,此标准采用的是纳氏试剂比色法,具有 简单、快速、高效等特点。虽然该法测定氨氮已基本成熟,但在实际工作中,很 多具体的因素都影响该方法的灵敏度,也直接影响分析结果的精密度和准确度。为提高水质监测质量和水质监测氨氮数据的准确性,纳氏试剂光度法测定氨氮 时应注意:选购合格的试剂;正确配制试剂、采用合适的实验用水、使用合理的 预处理方法;探讨试验的反应时间、反应体系的最适PH等条件，根据实际工作选 择适当的氨氮测定条件。1实验室环境及条件1.1实验室环境分析氨氮时, 室内要保持清洁, 不应有扬尘 、铵 盐类化合物, 不要与硝酸盐氮 等同时进行检测 2。使 用的试剂

3、 、玻璃器皿等实验用品要单独存放, 专项 专用, 避免交叉污染。 同时, 应保持室内恒温 。 1.2实验用水及水样实验采用新制的去离子水 。所测定的水样来 自松花江流域某段省界样品:尼 尔基库末 （样品 1 、 尼尔基库中 （样品 2 、 博荣乡 （样品 3 、 鄂温克族 乡 （样品 4 、 莫河渡口 （样品 5 。 1.3 使用仪器在使用分光光度计前 30min , 先进行校对,用 无水乙醇对石英皿进行清洗 。 采 用铬酸对玻璃器皿 （ 比色管 、 吸量管 、 移液管等 进行反复润洗 , 然 后 , 再用去离子水对比色 管进行清洗 。2 试剂配制本实验采用单因素试验,即在考察一个因素的条件时

4、, 其它因素的条件保持不 变。 以采自松花 江流域省界中 5个断面的水样为样品,以基础操 作为基础, 通过单 因素多水平实验, 分别对影响氨 氮测定的不同试剂的配制 、 反应时间 、反应 pH 及 前处理方法等因素进行试验 。 2.1 纳氏试剂纳氏试剂的配制, 是决定准确测定的关键, 由 于药品有毒, 操作时还要注意安全, 且纳氏试剂配制后，均需24h后再使用。配制纳氏试剂有2种方法3:1 利用 KI , HgCl 2, KOH 配制；2用KI , HgI 2, NaOH配制。由于2种方法都可产生显色基团HgI42-,从图1 可知,采用 2种方法配制的纳氏试剂,测得的吸光度值差别很小；由于第

5、2种方法配 制保存周期长且稳定,因此建议采用第 2种方法配制纳氏试剂来进行氨氮的测定。图 1不同纳氏试剂对水样氨氮测定的影响图2.2 酒石酸钾钠在分析水样中普遍发现,酒石酸钾钠试剂含水生态环境2011年第 9期 东北水利水电氨较高，造成空白值增高,试剂空白值吸光度值（A值大于0.03,由于试剂空白 值较高, 因此会给分 析结果带来误差 。 酒石酸钾钠在实验中是为掩蔽 水样中 Ca 2+, Mg 2+, Na +等金属离子对显色剂的干 扰。配制酒石酸钾钠有 2种方法 4:1 直 接加热煮沸配制往往空白实验值很高,采用加热煮沸法除去酒石酸钾钠中氨; 2向 定容的250ml酒石酸钾钠溶液中加入5ml

6、纳氏试剂，搅拌均匀,放置 24h ,沉淀后取上层清液使用。由图 2可知,第 2种方法 （添加 纳氏试剂的A值更小，由于第1种方法至少需要10min加热,而且效果不理想，因 此建议采用第 2种配制酒石酸钾钠的方法测定氨氮。图 2不同酒石酸钾钠对水样氨氮测定的影响图3 反应条件的优化水样经处理后，取50ml于比色管中，加入1.0ml酒石酸钾钠溶液，混均后加适量纳氏试剂，重新混均,放置一定时间，于420nm波长处进行比色测定。随显色时间和环境温度的不同，测定值有一定的变化。 3.1反应时间如图 3 所示, 反应时间 5min 时, 溶液显色不 完全, 因此 A 值较低; 反应时间在 10min 延长

7、至 20min , A 值比较稳定;反应时间继续延长,从 20min 延长到 30min 时,吸光度值略有波动 。由于尽 快的速度进行比色分析, 可达到分析所要求的精 度 及显色灵敏度 , 因此, 建议采用 1020min 为宜 。图 3 不同反应时间对水样氨氮测定的影响图3.2反应体系 pH如图 4可知, 在分析水样时, 样品的酸碱度对 氨氮的测定结果有明显影响, pH 太低,显色不完 全, pH 太高时溶液可能出现浑浊 。 在氨氮测定中 若掌握纳氏试剂 的配制要领,严格控制水样pH在10.5左右，选择良好的滤料消除干扰,那么氨氮的测定便有了质控保障。体系的碱度变 化影响纳氏反应平衡，是产生

8、测定误差的主要原因。水样pH变化与测定值的关系 以上结果表明:水样pH的变化，对颜色的强度有明显的影响。所以，对流域中的水 样,要先将其调 pH ,然后再进行絮凝沉淀等后续测定步骤。图 4 不同 pH 值对水样氨氮测定的影响图3.3絮凝沉淀的处理有 2种方法可以较好地处理水样前处理中絮 凝沉淀的问题:1 离心沉淀; 2 滤纸 过滤法。 结果表明 （见图 5 ， 2种方式均可较好测定地表水中的氨氮，水样需进行 絮凝沉淀、过滤等预处理，而过滤使用的滤纸一般都含有可溶性氨氮，尤其是定量 滤纸，实际操作中最好选用含可溶性氨氮低的定性滤纸，过滤前应用去离子水少量 多次充分洗涤以除去可溶性氨氮，减少测定误

9、差，提高方法准确度、灵敏度;由于离心管的清洗等原因，建议采用滤纸过滤，以保证样品的准确性和 可比性。 另外，还需考虑定性滤纸对测定结果的影响，做定性滤纸空白对照。4结语综合以上试验结果,通过单因素多水平实验 可以获得测定地表水中氨氮测定优化检测条件:采用以KI , HgI 2, NaOH配制纳氏试剂；向250ml酒石酸钾钠溶液中加入5ml纳氏试剂，以除去酒石酸加纳中的氨氮，以降低空白值;反应时间1020min 后,进行分光光度法的测定;控制样品的3吸光度值4521 水生态环境23东北水利水电2011 年第 9期!（上接第 16 页表 3各当年线与综合线相对误差表表 4 流量巡测关系曲线偏离允许

10、误差指标收稿日期 2011-05-11水位级 一类精度水文站二类精度水文站三类精度水文站高水 3.05.08.0中水 低水5.010.08.012.010.015.02005, 2006年外, 均符合允许误差指标 。 1996, 1999, 2005, 2006年畅流期测验 时段内水位变幅较小,实 测流量数据有限,使其水位流量关系要进行高低 水延长,增 大了与综合水位流量关系的误差, 导致其年径流总量 、汛期径流总量 、 一次洪水总量受到 影响 。3结语1卡伦山站历年水位流量关系可定一条稳定 的综合水位流量关系线 。2满足单值化关系点据对当年和历年综合单 值化关系线的定线误差 。3除受到畅流期

11、测验时段内水位变幅小的年 份, 85%的年份满足各种时段总量的 误差。4卡伦山站已有 23年实测资料, 实测流量水 位变幅已控制了历年水位变幅的 80%以上,而且各年的水位流量关系曲线与历年综合曲线间的最 大偏离不超过巡测 规范规定的允许误差,可实行巡测 。根据以上分析,卡伦山站可实行流量巡测, 停测 2年测一年,停测年份用历年综合水位流量 关系线推流 。6停测期间如发生特大洪水或测站控制条件 明显变化, 应恢复正常测验 。7汛期使用综合水位流量关系表报汛 。水位 相同各年水位流量线与综合线的流 量相对误差 %199319941995199619971998199920002001200220

12、0320042005200686.002.170.000.0086.505.882.940.000.0087.006.191.030.00-7.225.155.153.090.002.06-3.0987.50-3.85-1.54-3.85-3.85-0.77-4.61-7.69-3.851.541.541.540.773.08-3.8588.00- 4.79-3.59-4.79-7.78-1.80-2.99-5.39-1.801.800.001.801.804.790.6088.50-5.661.42-4.25- 7.08-3.77-2.36-2.83-0.943.770.001.421.42

13、5.193.3089.00-4.53-1.13-4.53-4.15-4.91-2.26- 0.38-0.754.151.510.380.385.284.1589.50-3.36-1.83-5.50-3.98-4.89- 2.750.310.313.360.61-0.61-0.614.894.2890.00-2.28-2.03-4.05-3.54-3.54- 2.031.271.522.53-0.76-0.76-0.763.805.3290.50-2.34-2.55-2.97-3.40-2.97-1.703.182.552.97-1.06-1.06-1.063.615.1091.00-2.16-

14、3.24-2.88-4.14-2.34-1.083.782.522.52-0.72-0.720.723.784.1491.50-2.15-3.53-2.46-3.23-2.15-0.613.693.232.00-0.61-0.61-0.614.153.3892.00-1.59-2.65-1.85-3.44-1.85-0.003.572.780.79-0.79-0.79-0.794.103.0492.50-1.27-2.07-1.73-4.26-1.500.923.682.300.460.000.000.004.602.5393.00-1.51-2.32-2.02-4.74-1.411.513.

15、531.310.000.300.304.842.8293.50-1.69-3.11-2.40-1.331.873.200.44-0.440.000.004.894.0094.00-2.13-3.712.053.39-0.95-0.55-0.71-0.714.974.1894.50-2.342.343.40-0.99-0.994.114.1195.002.883.21-1.41-1.413.85水位级 一类精度水文站二类精度水文站三类精度水文站高水 3.05.08.0中水 低水5.010.08.012.010.015.0表 5 时段总量允许误差指标%收稿日期 2011-05-05pH 10.5左右; 采用滤纸法做前处理以滤去絮凝沉 淀物 。参 考 文献1王朝明 .谈氨氮测定时应注意的几点问题 J . 长春大学 学报, 2007, 17(1 :97-99.2宋岚 .纳氏试剂光度法测定水中氨氮的影响因素分析 J . 青海科技, 2000, 7(3 :42-43.3王琪, 李东峰,韩景彬 . 氨氮测定中稀释方法的改进 J . 甘肃环境研究与监测, 2000, 13(4 :201-202.4林小琪 .定氨氮的几个关键问题的探讨 J . 广西化工, 2000, 29(4 :50-52.图 5 不同前处理对水样氨氮测定的影响图%水生态环境