氨氮测定的影响因素及解决办法

1、氨氮测定的影响因素及解决办法吴纯真（汕头市自来水总公司 广东汕头 515041）摘要：水中氨氮的含量是饮用水水质的一个重要指标，同时，源水氨氮的含量对饮用水水处理也有一定的影响，本文综述如何提高氨氮测定的精密度和准确度，以便更好指导饮用水的生产，确保安全、优质供水。关键词：源水饮用水氨氮水扬酸盐分光光度法影响因素精密度准确度1 氨氮的特性1.1 概述 氨氮(NH3-N)以离子铵（NH4）和非离子态氨（NH3-）两种形式存在于水中。两者组成比取决于水的PH值和水温。非离子态氨所占的比例随着水温和PH值的升高而急剧增加。1.2 感官性状 水中氨氮是影响感官水质指标因素之一。氨氮的浓度与有机物的含量

2、，溶解氧的大小有着相关性，标志着水污染的程度。世界卫生组织在饮用水水质准则编制说明中，指出氨在水中的嗅阀值约为1.5mg/l，铵离子在水中的味阀值为35mg/ l。同时，氨氮是水质富营养化的重要因素。1.3 来源 水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物。含氮有机物经氨化菌分解生成氨，如氨基酸的分解；其次是来源于某些工业废水，如焦化厂废水，氮肥废水以及农田排查；再次是缺氧条件下硝酸盐在反硝化菌作用下还原为氨。地表水由于受到污染程度不同，氨氮的含量差异较大。饮用水氨氮的含量，除直接受原水影响外，也与氯胺消毒有关。1.4 对人体健康的影响 氨只有在摂入量超过人体解毒能力时才对健康人体有毒性。氨本身不

3、是一种致癌物质，但氨在水处理过程（特别是滤池过滤）和管道中，经亚硝化菌作用，生成亚硝酸盐。亚硝酸盐进入体内与仲胺结合，生成致癌物二甲基硝胺。因而氨在间接上对人体健康带来一定的危害。1.5 测定意义 水中氨氮太多时表示水源不久前受过污染，水中如果仅含NO3-而无NH3与NO2-表示污染物中有机物质分解完了，在这种过程中，水中致病微生物也逐渐消除，所以测定各类氮素化合物，有利于探讨水体受有机污染的情况、了解水体的自净能力和对水质进行卫生评价。2 实验部分2.1 仪器及试剂2.1.1 具塞比色管(10ml)2.1.2 Tu-1800紫外分光光度计；2.1.3 亚硝基铁氰化钠溶液(10g/l) 氢氧化

4、钠溶液(280g/l)柠檬酸钠溶液（400g/l） 含氯缓冲液 水杨酸柠檬酸盐溶液 氨氮标准使用液。2.2 实验原理 在亚硝基铁氰化钠存在下，氨氮在碱性溶液中与水扬酸盐-次氯酸盐生成蓝色化合物，用柠檬酸纳作掩蔽剂，在655nm波长处比色定量。2.3 实验方法与步骤 测定氨氮的方法有纳氏试剂分光光度法、酚盐分光光度法、水杨酸盐分光光度法。本文选择的是水杨酸盐分光光度法，灵敏度较高。2.3.1 试剂空白的制备：吸取0.4ml含氯缓冲液加到10ml纯水中，混匀，静置半小时后加1.0ml水杨酸柠檬酸盐溶液。2.3.2 吸取10.0ml澄清水样或水样蒸馏液于10ml具塞比色管中。2.3.3 标准系列的制

5、备：分别吸取氨氮标准使用液0ml、0.05ml、0.10ml、0.50ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml和4.00ml于8支10ml具塞比色管中。加纯水至10ml刻度。2.3.4 向水样管及标准管中各加1.0ml水杨酸-柠檬酸盐溶液，立即加入0.4ml含氯缓冲液，充分混匀，静置90min后测定。2.3.5 于655波长下，以纯水为参比，测定吸光度，绘制标准曲线。3 影响氨氮测定的因素及其解决方法水杨酸盐分光光度法测定水中氨氮时，虽然步骤较为简单，但实验条件较为苛刻，准确度不易把握，任何一处细节出现偏差，都会对测量结果产生影响。本人根据工作经验，对水杨酸盐分光光度法测定水中氨氮含量时

6、影响测定准确度的因素和解决的办法进行了总结，与大家共同探讨。3.1 试剂的配制、存放 配制水杨酸柠檬酸盐溶液时，水杨酸的溶解速度非常慢，若要加快溶解，严禁直接加热，最好采用水浴加热法；配制含氯缓冲液时，应保证该试剂1ml用纯水稀释到50ml、加入1g碘化钾及3滴硫酸、以淀粉溶液作指示剂，用硫代硫酸纳标准溶液c(Na2s2o3)=0.0250mol/l滴定生成的碘，应消耗5.6ml左右，如低于4.5ml应补加次氯酸纳溶液，否则对测定结果产生一定的影响。在实验中加入消耗硫代硫酸钠溶液低于4.5ml的次氯酸纳溶液测定与用符合要求的次氯酸纳溶液测定有一定的误差，结果见表1。表1：加入不同次氯酸纳溶液的

7、测定结果比较表加入消耗硫代硫酸钠加入标准次溶液低于4.5ml的次氯氯酸纳溶液备注酸纳溶液的测定结果的测定结果序号样品吸光度(A)吸光度(A)1空白0.0190.0172出厂水0.0220.0183水源水0.0580.05（本表数据为多次测定结果的平均值）3.2无氨水的制备本实验对蒸馏水的要求比较严格，普通的蒸馏水往往达不到实验要求。氨氮实验用水要求为无氨水，若空气中氨溶于水或有铵盐通过其他途径进入实验用水中，含量达到方法检测限，可导致实验空白值高，所以无氨水每次用后应注意密封保存。如用新鲜蒸馏水代替无氨水测氨氮，实验空白值和标准曲线与用无氨水时无显著差异，并具有较高的精密度和准确度。结果见表2

8、。80表2：使用不同蒸馏水的测定结果比较表序号样品吸光度(A)备注1新鲜蒸馏水0.022重蒸馏纯水0.019（本表数据为多次测定结果的平均值）由此可见只要实验用水不含氨或氨含量极低，不论蒸馏水是否重蒸，均可使用。也可用一般纯水通过强酸型阳离子交换树脂或加硫酸或高锰酸钾后重蒸馏制得。3.3 实验环境 氨是实验室最常用的易挥发性试剂，而氨氮的分析应在无氨的实验室环境中进行，室内不应含有扬尘、石油类及其它的氮化合物，严禁在使用含氨试剂（如测定总硬度：使用氨缓冲溶液）的实验室中做氨氮项目的分析，所使用的试剂、玻璃器皿等也要单独存放，避免交叉污染，影响试剂空白值、样品测定值。3.4 玻璃器皿的洗涤 所使

9、用的玻璃器皿应先用（19）盐酸浸泡后，再用无氨水冲洗数次才能使用，否则，也会造成空白值偏高或平行性较差的情况。3.5 滤纸对空白值的影响 氨氮实验需将水样过滤后测定，所用滤纸一般都含有铵盐，可能引起过滤空白值升高，所以需做过滤空白对照实验，以扣除滤纸影响。实验表明，不同滤纸之间铵盐含量差别很大，有些含量较高的滤纸虽经多次用水洗涤，仍达不到实验要求，因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检，淋洗时要少量多次，减少滤纸的影响。我们选用经稀Hcl浸泡并洗净的0.45um醋酸乙酯纤维滤膜过滤水样，解决了用滤纸过滤产生的高空白值问题。不仅过滤空白值低，而且重复性好，所以推荐使用0.45um醋酸乙酯纤维滤膜过滤

10、。3.6 试剂的选择 试剂的纯度关系到空白值的高低、测定结果的准确度，氢氧化钠(分析纯)的氮化合物含量虽然较低，但还是有影响，建议使用优级纯或基准试剂，尽量降低试剂中的含氮量，从而降低试剂空白值、提高测定结果的准确度。3.7 实验用水及试剂的质量检验 若实验的空白值不够理想，则需要对实验用水及试剂进行检验，以选择出含氮量最低的蒸馏水和试剂，获得理想的、符合要求的空白值。3.8 反应条件的控制3.8.1 反应时间对实验的影响实验表明，反应时间在90min之前，溶液显色不完全，90min之后颜色趋稳定，因而，用水杨酸分光光度法测定水中氨氮时，显色时间应控制在90min之后，达到分析的精密度和准确度

11、。表3：控制不同反应时间的测定结果比较表吸光度(A)序号样品检测时间检测时间检测时间检测时间备注60 min80 min90 min100 min1空白值0.0140.0170.0190.0192出厂水0.0170.020.0220.0233水源水0.0410.0450.0470.047（本表数据为多次测定结果的平均值）3.8.2 反应体系的PH值对实验的影响由氨氮反应原理可知，反应体系中OH-浓度影响反应平衡。实验表明，水样PH值的变化对测定结果有明显影响，水样呈中性或碱性，得出的测定结果相对偏差符合分析要求，呈酸性的水样无可比性，所以对于水样应特别注意调节反应体系的PH值，最好将溶液显色控

12、制在PH值为11.812.4。本厂源水为地表水，每年的洪水期氨氮值偏高，在加氯消毒时会形成杀菌力较弱的氯胺系列物质，为了保证出厂水的游离余氯达标和消毒效果必然会消耗更多的氯气，从而会增加制水成本。准确检测水中氨氮的含量，有利于更加有效地指导生产，确保安全、优质供水。4 结果与讨论4.1 在检测过程中，对试剂的配制和存放、玻璃器皿和滤纸（滤膜）的洗涤、试剂的选择、无氨水的制备、反应时间的控制等实验条件严格按要求进行操作，准确把握、避免出现偏差，则能保证实验结果具有较高的精密度、准确度、稳定性和可靠性。4.2 标准曲线吸取氨氮标准使用液配制成0.00、0.05、0.10、0.50、1.00、1.5

13、0、2.00、4.00mg/l的标准系列，标准曲线见表4。表4：标准曲线表序号12345678浓度00.050.10.511.524吸光度0.0240.0450.0590.2160.4090.6110.7931.6由标准曲线得出：C=-0.025+1.272c，相关系数为0.9999，有较高的精密度、准确度、稳定性和可靠性。4.3精密度和准确度试验 取水源水水样按实验方法重复测定其吸光度六次，结果见表5。表5：方法的精密度(n=6)n123456Abs峰值(A)0.0330.0310.0320.0330.0290.032标准偏差(s) ：0.001414 ；相对标准偏差(%)：4.4187由表5可见，本法有较高的精密度和准确度。4.4 加标回收试验 取出厂水及水源水水样进行加标回收测试，回收率平均值为98.8%结果见表6。表6：加标回收实验水样测定值加标量加标后测定加标回收率(mg/l)(mg/l)(mg/l)(%)出厂水0.0030.050.05299.2水源水0.0330.10.13198.55 小结由实验和讨论可知，水杨酸盐分光光度法测定氨氮应注意和解决的常见问题：试剂的正确配制决定着方法精密度和准确度，特别要注意理解实验原理、正确掌握试剂配制的要领。注意主要试剂性状，选购合格的试剂。降低空白实验值可提高