納氏試劑分光光度法測定氨氮預處理方式的選擇及改進

陳志強

（遼寧省撫順生態環境監測中心，遼寧 撫順 113006）

氨氮是水中以游離態氨或銨離子存在的氮。在自然界中，氨氮普遍存在于各種水體中。水體中氨氮污染主要來源于生活污水中含氮有機物的微生物分解、某些工業企業的廢氣和廢水排放以及農業面源污染等[1,2]。目前測定水質氨氮的方法有：氣相分子吸收光譜法、水楊酸分光光度法、納氏試劑分光光度法（HJ 535-2009）和蒸餾-中和滴定法。其中HJ 535-2009 由于操作簡單且具有良好的精密度和準確度等特點，在環境監測領域應用最為廣泛。按照HJ 535-2009 測定水樣中氨氮，水樣中含有懸浮物、余氯、金屬離子、硫化物和有機物等物質會對氨氮的測定產生干擾[3]。本文以干擾物質的去除效果為依據，對水樣的預處理方式進行了探討研 究，并在HJ 535-2009 的基礎上，對實驗過程進行了改進。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

TU-1901 紫外可見分光光度計；STEHDB-106-3智能一體化蒸餾儀。

無氨水，氯化鈣，硫酸鎂，氨氮標準使用液（10 mg/L），硼酸溶液（20 g/L），輕質氧化鎂，溴百里酚藍指示劑（0.5 g/L），氫氧化鈉，鹽酸，納氏試劑（碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉）。

1.2 水樣預蒸餾

取50 mL 硼酸吸收液于250 mL 容量瓶中，確保冷凝管出口在硼酸吸收液液面以下，之后量取250 mL 水樣（如氨氮含量高，可適當少取，加水至250 mL）于燒瓶中，加幾滴溴百里酚藍指示劑，必要時，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調整pH 值，使水樣呈藍色，最后加入 0.25 g 輕質氧化鎂，連接好管路。加熱蒸餾，使餾出液約以10 mL/min 的速率流出，當餾出液達到200 mL 時，停止蒸餾，冷卻后用無氨水定容，得到經蒸餾的水樣。

1.3 校準曲線的繪制和經蒸餾水樣的測定

取一定量的氨氮標準使用液，分別加入到50 mL 比色管中，用無氨水定容，配制成氨氮濃度分別為0、0.10、0.20、0.40、0.80、1.20、1.60 和2.00 mg/L 的標準系列，之后向比色管中各加入1 mL 的無氨水和1 mL 的納氏試劑，混勻，放置10 min 后，在波長420 nm 處，使用20 mm 比色皿，以無氨水作參比，測量吸光度。以各個濃度的氨氮標準系列為橫坐標，空白校正后的吸光度為縱坐標，繪制校準曲線。

取經一定體積的經蒸餾水樣于50 mL 比色管中，根據經蒸餾水樣的處理方式（稀釋或者調整pH值），加入1 mL 的無氨水或者1 mL 一定濃度的氫氧化鈉溶液，混勻，最后加入 1 mL 的納氏試 劑，混勻，放置10 min 后，上機進行測定。

2 結果與討論

2.1 預處理方式的選擇

納氏試劑分光光度法對水樣進行氨氮測定 時，可以直接進行比色測定，也可以先采用絮凝沉淀或者預蒸餾等方式對水樣進行預處理，再進行比色測定。直接比色測定通常應用于較清潔水樣，但較清潔水樣中，常見的鈣鎂等金屬離子對氨氮測定影響很大。鈣鎂離子對氨氮測定的影響見表1，從表1中可以看出，當水樣中含有100 mg/L 鈣離子或者0.2 mg/L 的鎂離子時，就會對氨氮的測定產生明顯的影響。按照HJ 535-2009，水樣中的鈣鎂等金屬離子可以加入酒石酸鉀鈉進行掩蔽，以消除其對氨氮測定的影響。但肖翔群等[4]研究發現，不同廠家生產的酒石酸鉀鈉對鈣離子的掩蔽性能差異很大。并且對于未知水樣而言，不好界定是否是較清潔水樣，所以直接比色的適用范圍很窄。絮凝沉淀通常用于懸浮物或者色度等干擾物質的消除。但絮凝沉淀過程中，如果絮凝沉淀的pH 值調整不合 適，在納氏試劑顯色過程中，水樣會出現渾濁，影響氨氮測定[5]。預蒸餾可以完全消除鈣鎂等金屬離子和懸浮物的干擾；余氯、硫化物和有機物等干擾物質也可以采用其他處理方法和預蒸餾相結合對其進行消除[3,6,7]。綜上所述，采用預蒸餾或者其他處理方法和預蒸餾相結合對水樣進行預處理，基本可以消除懸浮物、余氯、金屬離子、硫化物和有機物等物質對納氏試劑分光光度法測定氨氮的影響。所以使用納氏試劑分光光度法測定氨氮時，預蒸餾或者其他處理方法和預蒸餾相結合是消除干擾物質的理想方法。

表1 鈣鎂離子對氨氮測定的影響

2.2 硼酸吸收液對氨氮測定的影響及消除

在實際工作中，按照HJ 535-2009 對水樣進行預蒸餾處理，蒸餾吸收液為20 g/L 的硼酸溶液，經蒸餾的水樣，使用氧化鈉溶液調節水樣至中性，之后對水樣進行氨氮測定。實驗發現，氨氮的實際測定值偏低。這是由于硼酸吸收液會對氨氮的測定造成負干擾。為了消除這種干擾，HJ 535-2009 中通過將經蒸餾的水樣調節成中性，來消除硼酸吸收液對氨氮測定的影響，但將經蒸餾的水樣調節成中性還不足以完全消除這種影響。本文通過向經蒸餾的水樣中加入一定量不同濃度的氫氧化鈉溶液，來調整經蒸餾的水樣的pH 值，以此來消除硼酸吸收液的干擾。實驗過程如下：分別取10 mL 硼酸吸收液于8 支50 mL 比色管中，再取10 mL 氨氮使用液加入到各比色管中，定容配制成含有2 mg/L 氨氮的水樣來模擬經蒸餾的水樣，之后向各個比色管中分別加入1 mL 不同濃度的氫氧化鈉溶液，混勻，其他步驟參照實驗部分1.3，實驗結果見表2。從表2中可以看出，當加入氫氧化鈉溶液為1.50～4.00 mol/L時，對應調整的水樣pH 值為9.22～12.3，氨氮測定的相對誤差為-1.5%～5.0%。這說明經蒸餾的水樣調整pH 值為9.22～12.3 之間時，可以基本消除硼酸吸收液對氨氮測定的干擾，這與潘本鋒等[8,9]的研究結果基本一致。所以本實驗選擇加入1 mL 氫氧化鈉溶液的濃度為1.50 mol/L。

表2 硼酸吸收液對氨氮測定的影響

2.3 經蒸餾水樣稀釋倍數對氨氮測定的影響

硼酸吸收液對氨氮測定的影響，從根本上來說是由于硼酸作為弱酸，在納氏試劑顯色的過程中硼酸能夠消耗納氏試劑中大量的氫氧化鈉，從而影響了納氏試劑的顯色效果。所以本文通過稀釋經蒸餾的水樣，從而降低經蒸餾水樣中硼酸的含量，進而減少硼酸與納氏試劑中氫氧化的反應，最終達到減弱或者消除硼酸對氨氮測定的影響。實驗過程如 下：使用硼酸吸收液和氨氮使用液配制成氨氮濃度分別為1 mg/L 和2 mg/L 的水樣，以此來模擬經蒸餾的水樣。未稀釋的經蒸餾的水樣須加入1 mL 氫氧化鈉溶液（1.50 mol/L）；稀釋的經蒸餾的水樣，定容后須加入1 mL 的無氨水；之后未稀釋和稀釋的水樣的實驗步驟參照實驗部分1.3，實驗結果如表3所示。

表3 經蒸餾水樣稀釋倍數對氨氮測定的影響

從表3中可以看出，與未稀釋的樣品相 比，當經蒸餾的水樣稀釋2.5 倍時，不須調整樣品的pH值就可消除硼酸對氨氮測定的影響。當1 mg/L 的樣品稀釋5 倍時，相對誤差較大，這種誤差可能是由于低濃度樣品稀釋倍數過大，而引起的誤 差。所以通過稀釋來消除硼酸對氨氮測定的影響更適用于濃度較高的樣品。

2.4 標準樣品的測定

按照本文的氨氮測定方法，對未稀釋和稀釋的經蒸餾的標準樣品進行測定，每種樣品平行測定6次，測定結果見表4。從表4中可以看出，標準樣品的測定均值都在保證值范圍內，并且相對誤差為-3.1%和-0.6%，相對標準偏差為1.5%和2.5%。所以本文測定氨氮的方法具有很好的精密度和準確度。

表4 標準樣品（批號200595）的氨氮測定結果

3 結 論

本文選擇預蒸餾或者其他處理方法和預蒸餾相結合對水樣進行預處理，其可以消除各種干擾物質對氨氮測定的影響。經蒸餾的水樣通過加入1 mL氫氧化鈉溶液（1.50 mol/L）可以消除硼酸吸收液對氨氮測定的負干擾，或者通過稀釋經蒸餾過的水樣也可以消除硼酸吸收液的負干擾。采用以上兩種方式對經蒸餾的標準樣品進行測定，得到了很好的精密度和準確度。

北京市企業研發新冠疫苗I/Ⅱ期臨床揭盲

http：//china.chemnet.com/ 2020-06-16 14：18：45 北京晚報

北京企業研發的新型冠狀病毒滅活疫苗又有新進展！記者昨天從北京科興中維生物技術有限公司獲悉，該公司研制的新型冠狀病毒滅活疫苗克爾來福的Ⅰ/Ⅱ期臨床研究(0,14 程序)日前揭盲。初步結果顯示，該疫苗具有良好的安全性和免疫原性。據悉，科興中維計劃于近日向國家藥品監督管理局提交Ⅱ期臨床研究報告和Ⅲ期臨床研究方案，爭取盡快啟動疫苗Ⅲ期臨床研究和疫苗應用。