納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的討論

黨翔宇 唐韌鋒 杜永

關鍵詞：氨氮;納氏試劑;分光光度法;掩蔽劑、干擾

1、試劑的影響

納氏試劑的配制方法通常有兩種，一種是二氯化汞法由二氯化汞、碘化鉀、氫氧化鉀配制而成，另一種是碘化汞法由碘化汞、碘化鉀、氫氧化鈉配制而成。第二種配制方法較簡單，但是配制出來的納氏試劑空白值比第一種方法高出一倍。

納氏試劑必須要低溫避光保存，以防顏色加深，從而保證空白值的穩定性。一般常用第一種方法配置，該方法關鍵在于把握HgC12的加入量，這決定著獲得顯色集團含量的多少，進而影響方法的靈敏度。但方法未給出HgCl2確切加入量，需要根據試劑配制過程中的現象加以判斷，經驗性較強，難以把握。林小琪用經驗總結出HgCl2與KI的用量比為O.44：1時（8.8gHgCl2溶于20gKI溶液）效果很好。在國家地表水環境質量監測網監測任務作業指導書中要求該方法曲線斜率范圍在O.0060 0.0078之間，截距范圍±0.005之間，所以HgCl2的投加量也有了相應的控制，根據實驗結果HgCl2投加量在8.35 9g之間也就是用量比在O.417-0.45之間基本能滿足作業指導書要求。由于HgCl2溶解較為緩慢，為提高配藥效率，可以將配好的KI溶液放到微波清洗器中分批次投加稱量好的HgCl2固體超聲溶解，以此比例配置的納氏試劑經長期實驗檢驗，靈敏度，斜率，截距均能達到要求。

2、過程控制

2.1顯色溫度

溫度影響納氏試劑與氨氮的反應速度，進而影響測定結果…。反應溫度為5～10℃時，顯色不完全，樣品吸光值無顯著變化;反應溫度為20～25℃時，顯色最完全，且吸光度值比較穩定;當溫度達到30℃或更高時，溶液顯色不穩定，當溫度大于35℃時，溶液開始褪色，吸光度偏低。因此顯色溫度應控制在20～25℃。

2.2顯色時間

顯色溫度應控制在20～25℃時，放置10min（當采用商品化試劑時，根據顯色情況調整可調顯色時間）后比色。顯色時間不足10min，溶液顯色不完全，吸光度隨顯色時間的增加而增大;顯色時間在10～25min，吸光度幾乎無變化，顯色較穩定;顯色時間在25～80min，吸光度總體成增大趨勢。因此顯色時間應在10～25min之間，一般選擇10min后為宜。因而，用納氏試劑比色法測定水中氨氮時，顯色時間應控制在10～25min，最好不要超過35min。以盡快的速度進行比色，達到分析的精密度和準確度。

3、不同類型樣品前處理

3.iCa2+，Mg2+等金屬離子含量較低清潔的地表水

這類地表水因為清潔，干擾比較少，可以直接調節樣品pH值在6～8之間（并非必要步驟，針對添加保護劑或pH值不在此范圍內的樣品，下同），絮凝沉淀和蒸餾前處理過程繁瑣，也會造成氨氮偏離真實值。

3.2Ca2+，Mg2+等金屬離子含量較高的清潔的地表水

此類樣品氨氮含量低，由于Ca2+、Mg2+等金屬離子含量較高，無法通過稀釋樣品降低金屬離子的干擾，酒石酸鉀鈉的掩蔽效果有限，容易產生酒石酸鈣、酒石酸鎂等沉淀從而干擾測定。這種情況下可對水樣進行絮凝沉淀處理，實際操作中絮凝沉淀所使用的濾紙含有銨鹽應使用大量無氨水清洗。推薦用稀鹽酸浸泡的0.45μm的醋酸乙酯纖維濾膜過濾樣品。日常監測工作中，有絮凝沉淀后加入酒石酸鉀鈉樣品混濁的情況出現，這種混濁不容物無用離心無法去除，這種情況可以考慮更換掩蔽劑（如六偏磷酸鈉、乙酸鈉等）替代酒石酸鉀鈉。另一種方法是，取pH值調至中性的水樣50mL加入配制好的酒石酸甲鈉溶液1mL搖勻，蓋上玻璃塞靜置30-60分鐘，靜置時間以樣品澄清為宜，再加入納式試劑靜置10分鐘，加入納氏試劑后盡量不要再搖動樣品保持樣品靜置，取上清液比色。為確保顯色效果建議加入納氏試劑后顯色時間可以稍微延長，控制比色時間在30分鐘內完成。

3.3污染源廢水

由于污染源樣品成分復雜，前處理過程也要根據實際情況進行選擇。此類樣品可以根據樣品來源、表觀或者加入掩蔽劑、顯色劑后待測樣品的表觀來判斷采用相應的前處理方法。色度和濁度較低的樣品，調節pH值取適量樣品進行顯色測定，稀釋過程也可以降低或者消除色度、金屬離子等干擾。色度、濁度較高的樣品或加入掩蔽劑后待測樣品呈渾濁或加入顯色劑后待測樣品的顏色異于標準曲線點試樣顏色，可采用絮凝沉淀法或蒸餾法消除樣品干擾。其中高氯樣品（氯離子濃度>1100mg/L）用絮凝前處理無法解決其干擾問題，用蒸餾前處理法可以達到滿意的效果。

有機物產生的色度較高且絮凝沉淀或稀釋無法完全消除色度干擾時，需要用蒸餾前處理法進行處理，蒸餾過程若采用的硼酸吸收液，蒸餾完成后要將餾出液用1mol.LNaOH約14mi調整到pH值10左右，pH值太低會有紅色碘化汞析出導致數據偏低，pH值太高導致樣品混濁數據偏高，也可用pH值大于2的鹽酸、硫酸溶液當做吸收液此時可省去調節餾出液pH值過程。

當樣品中含有丙酮、芳香氨、醛類等易揮發的還原性干擾物質存在時，絮凝沉淀和蒸餾前處理方法都不能去除干擾。可以嘗試水樣稀釋后直接加納氏試劑比色，或者將水樣酸化加熱除去干擾后再加藥進行比色。

結論

由實驗和討論可知，納氏試劑分光光度法測量水中氨氮應注意和解決以下6種常見問題：

（1）選購合格試劑，正確配制掩蔽劑和顯色劑并在合適的環境中保存，同時注意控制因實驗用水、試劑和濾紙等試料引入的空白（空白控制上文沒有討論建議結論部分不提及）。

（2）控制樣品pH值、顯色溫度和顯色時間在最佳的條件下進行試驗環境溫度確保實驗過程在最佳條件下進行。

（3）針對實際水樣根據不同情形選擇合適的方法消除干擾。注意高硬度水樣的前處理，注意蒸餾前處理的吸收液pH值的調節。