纳氏试剂比色法测定水中氨氮常见问题的探讨

摘要:纳氏试剂比色法具有简单、快速、灵敏度高等优点，广泛应用于水中氨氮的测定。本文讨论了纳氏试剂比色法测定氨氮时应注意的几个问题:预处理方法的选择；消除水样中的干扰；配制酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂应注意的问题，以及显色条件的控制等。

关键词:纳氏试剂比色法，预处理，纳氏试剂，显色条件

1预处理方法的选择

水样有颜色或浑浊，含有其他干扰物质，影响dim测定，需要进行相应的预处理。对于清洁的水样，可采用絮凝沉淀法[1]，对于污染严重的水或工业废水，可采用蒸馏法[1]进行预处理，消除干扰。其中，前者是首选方法，因为它更简单快捷。

1.1絮凝沉淀法及其改进

1.1.1仪器

100ml塞量筒或比色管

1.1.2试剂:

(1)10%硫酸溶液

(2)25%氢氧化钠溶液

1.1.3步

取100ml水样于带塞量筒或比色管中，加入1ml10%硫酸锌溶液和2~4滴25%氢氧化钠溶液，调节pH值至约10.5，混匀，静置沉淀。取上清液适量备用。这个方法有一个改进，就是不用滤纸过滤，取静置后的上清液。静置时间以取样时不能取絮状物为准。

1.1.4讨论:第四版《水和废水监测分析方法》中，絮凝沉淀后的水样用不加氨水充分洗涤的中速滤纸过滤，弃去初始滤液20ml后的滤液。有实验表明，不同滤纸之间或同一张滤纸上铵盐的含量差异很大，有些含量高的滤纸虽经多次水洗仍达不到实验要求。所以每一批滤纸在使用前都要取样，要洗几次。还发现滤纸中约有0.25%的可溶性物质，滤纸的平均失重率为0.58%，这会影响分析结果的准确性。直接取上清液就避免了这个缺点。

2消除水样中的各种干扰:

在实际工作中，由于样品的多样性和干扰物的复杂多样，有时样品经过絮凝沉淀预处理后，显色液浑浊，严重影响透光率，造成结果偏高。此时，应采用蒸馏预处理方法。方法见《水和废水监测分析方法》(第4版)。

2.1颜色(浊度)干扰的消除。

取50毫升水样于50毫升比色管中，加入1.00毫升酒石酸钾钠溶液和1.00毫升氢氧化钾溶液，测量吸光度(校正吸光度)。水样用纳氏试剂着色后，从校正的吸光度中减去测得的吸光度。

2.2消除金属离子干扰。

在碱性环境下，金属离子容易水解，一般加入酒石酸钾钠进行络合；加入少量硫代硫酸钠可以掩盖含汞的盐；当含有Mn2+时，用50%酒石酸钾钠1.00ml+2% na 2 EDTA 1.00ml代替纯酒石酸钾钠，可以掩蔽Mn2+的干扰[2]；它含有大量的铜、铁等金属离子，通过蒸馏预处理后再进行测定。

2.3消除有机干扰。

当水样中含有甘氨酸、肼和部分胺类等有机物时，将水样的pH值调整到9.5左右，进行蒸馏。当它含有酮、醛和其他胺时，通过在低pH值下煮沸来除去。

2.4显色液混浊的对策

经絮凝沉淀预处理后，取上清液，加入酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂后，有时出现浑浊，严重影响透光率，误差很大。笔者在测量污水处理厂出水水样时经常遇到这种情况，不含酒石酸钾钠的显色液不浑浊，说明是酒石酸钾钠的问题。可用(3.1)法提纯的酒石酸钾钠溶液，经蒸馏预处理后测定。

3试剂制备应注意的问题

药物的纯度和试剂的配置方法都会影响实验结果。

3.1酒石酸钾钠的纯度直接关系到测定结果，导致实验空白值高，实际水样浑浊，影响测定，需要净化除去铵盐。在实际工作中，有两种处理方式。

①用纳氏试剂提纯酒石酸钾钠溶液(50%)，纳氏试剂用量为酒石酸钾钠溶液体积的2%，空白吸光度最小，基本稳定；

(2)向酒石酸钾钠溶液中加入少量碱液，煮沸蒸发至约50mL，然后冷却至100mL定容。实验表明，用上述两种方法提纯的空白值也能满足分析测定的要求。

3.2纳氏试剂的制备

了解纳氏试剂测定氨氮的显色原理，有助于了解纳氏试剂的配制方法。原理如下:2k 2[hgi 4]+3 NaOH+NH3→NH 2 hgio+3 nai+4ki+2H2O。

纳氏试剂有两种制备方法，这两种方法都能产生显色基团[HGI 4] 2。第一种方法使用氯化汞和碘化钾，关键是加入HgCl2的量，决定了显色基团的含量，进而影响方法的灵敏度。但该方法并没有给出准确的HgCl2用量，需要根据试剂配制过程中的现象来判断，具有经验性，难以把握。根据经验得出，当HgCl2与KI的用量比为0.44∶1(即8.8gHgCl2溶于20gKI溶液中)时，效果很好。这里就不赘述了。第二种方法用碘化汞和碘化钾:称取16g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。再称取7g碘化钾和10g碘化汞溶于水中，在搅拌下将该溶液缓慢注入氢氧化钠溶液中，并用水稀释至100ml。这里要特别注意碘化汞和碘化钾的比例。I-不宜过量，否则反应发生逆反应，显色基团[hgi 4]2-减少，纳氏试剂颜色变浅。用这种纳氏试剂做的氨氮工作曲线低点不灵敏，几乎没有差别，线性差，实验会失败。碘化汞微溶于水，只有当溶液中存在I-时，才反应生成[hgi 4]2-红色沉淀，消失。过量时以红色碘化汞沉淀形式存在，不会使显色反应发生逆转。因此，在实际工作中，碘化汞应稍过量，将配制好的纳氏试剂静置，然后将沉淀物丢弃，小心倒入聚乙烯瓶中，塞紧，低温保存。

4颜色反应条件的控制

4.1反应温度和时间。实验表明，反应温度为25℃，反应时间为10 ~ 30 min时，显色最完全，溶液颜色稳定。在实际工作中，色温控制在20℃ ~ 25℃，时间控制在10min左右，使监测数据准确可靠。

4.2反应体系的pH值。水样pH值的变化对显色有显著影响。水样呈中性或碱性，测定结果相对偏差符合分析要求，水样呈酸性，不可比。实验[3]发现，水样呈酸性时测得值为0.24mg/L，呈碱性时为1.03 mg/L，呈中性时为0.92 mg/L。实验表明[4]:当溶液的pH

结论:纳氏试剂比色法灵敏，易操作，易于推广。不同的水样应选择不同的预处理方法，否则会给结果带来很大误差。对于干扰较少的相对清洁的水样，可采用简单省时的絮凝沉淀法，取上清液避免滤纸过滤引入的氨氮污染。对于污染严重、干扰多的水样，应采用蒸馏法进行预处理。针对不同的干扰，应采取相应的消除措施。试剂的准备也很重要。对商品酒石酸钾钠进行提纯，消除高铵盐带来的误差。纳氏试剂的配制应稍过量，少量红色沉淀不会影响实验结果。相反，过量的碘化钾会导致颜色不敏感，实验失败。控制显色时间和温度以及反应体系的pH值也是获得准确可靠结果的重要条件。

参考资料:

[1]国家环境保护总局，《水和废水监测分析方法》编委会。水和废水的监测和分析方法。第四版。[M]北京:中国环境科学出版社，2002

丁建森，李玲。浅谈饮用水中锰对氨氮检测的影响[J]上海预防医学杂志，1997，9(10):474–475。

[3]苏爱梅，王俊荣。氨氮测定中若干问题的探讨[J]干旱环境监测，2003，17(2):123-125。

陈国强，陆明宇。离子选择电极法测定生活污水中的氨氮[J].重庆环境科学，1998，20(3):58-90

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