鄭 鑫
(忻州市環(huán)境監(jiān)測站,山西 忻州 034000)
氨濃度是評價空氣質量的重要指標之一,氨氣能夠刺激、腐蝕人的皮膚組織,甚至能夠導致呼吸窘迫綜合征以及肺水腫的出現(xiàn),因此,氨測定有重要的實際意義。我國對空氣與廢氣中氨濃度的測定方法為納氏試劑分光光度法,該測定方法的優(yōu)勢在于高靈敏度、快速、簡便等,但是,該測定方法的結果受較多因素的影響,因此,應當對氨濃度的測定方法進行進一步的分析與探究。
采樣過程中需要注意的問題包括以下幾點。
1)采樣前準備。應當選用有較好阻力與氣密性、吸收效率符合實驗標準的吸收瓶作為采樣瓶。在使用前需使用酸溶液對采樣瓶進行清洗,然后使其充分干燥,將采樣用的吸收液裝入瓶中,進行密閉保存。采樣瓶不能倒置或者傾斜放置。
2)采樣過程。在采樣時需將采樣泵、干燥管與采樣瓶等器皿連接到一起,但不能使用橡膠材質的連接管,因為橡膠管本身含有氨,會影響實驗的結果。一般會選擇玻璃材質或聚四氟乙烯材質的管作為連接管[1]。采集時長應當根據(jù)采集點的情況進行確定。采集方法為全程空白采集。實驗用氨量要采集充足。
3)采樣后實驗。實驗分析要盡快進行,但是不能即刻進行,采集后的樣本可在2℃~5℃的環(huán)境中保存7d。實驗結束后,應當立刻對采樣瓶進行沖洗、烘干、密封處理,以供下一次使用。
在采樣中要注意,當同批吸收液中的空白顯著低于采樣全程空白時,需要制作關于空白質量的控制分析圖,一旦全程空白達到控制線的標準,則說明采樣的過程與質量控制標準不符,因此需重新采樣進行實驗。
實驗中所需的試劑有3種,一是無氨水,二是納氏試劑,三是酒石酸鉀鈉,所有試劑都應當保證在無氨的條件下進行配置。
無氨水的配制:為了保證測定結果的準確性,在實驗中需要使用無氨水對吸光度進行測定,在空白吸光度小于0.030時可檢驗無氨水的純度。制備無氨水的方法包括蒸餾法、離子交換器法與純水器法,如果實驗用量較大,可以直接引進去離子水以保證工作效率,若去離子水放置時間過長,則需在使用前對無氨水進行微孔濾膜過濾處理或者更換新水。
納氏試劑的配制:為保證顯色的穩(wěn)定性與準確性,納氏試劑的配制一定要嚴格規(guī)范。在制備中要注意,氫氧化鈉要盡量選擇粒狀藥品,當氫氧化鈉溶液充分放涼后方可將其加到待配試劑中,以免試劑渾濁;在碘化鉀中加入二氯化汞時要注意二氯化汞的用量,其用量偏差將會導致試劑靈敏度的降低,一般情況,當?shù)饣某恋砦锊辉侔l(fā)生溶解時即可停止二氯化汞的加入。配置好的納氏試劑,需要被靜置24h,放置的地點不可過于明亮,24h后對其予以過濾處理或者將上清液傾出。若采用過濾的方式應當注意,不可用含有銨鹽的濾紙進行過濾處理,否則試劑的吸光度會受到嚴重影響,可選用砂芯漏斗對試劑予以過濾。配置好的試劑應當放置于棕色瓶中密閉保存,保存溫度為2℃~5℃,保存有效期為1個月[2]。由于納氏試劑中存在劇毒物質汞,因此配置量不宜過多。品質較好的納氏試劑其顏色相對較淺。
酒石酸鉀鈉的配制:酒石酸鉀鈉能夠對樣品中的金屬離子進行消除,以免實驗中金屬離子與納氏試劑產生反應繼而導致渾濁或沉淀的發(fā)生。由于酒石酸鉀鈉中含有較高濃度的銨鹽,因此在配制時需要在溶液中加入氫氧化鈉,并進行蒸煮處理,當溶液體積僅剩下原有的2/3~4/5時,再對其進行冷卻處理,最后將其稀釋至原體積。為了避免空白值過高,其存放時間不宜過長,在使用前也須對其進行實驗,保證試劑的有效性。
在實驗前要保證環(huán)境無干擾,如有其他實驗同時進行時要考慮實驗中是否會產生氨氣。為保證測試的有效性,可于實驗前對實驗室進行氨氣含量檢測。另外,實驗所用的器皿都要保證清潔干燥,存放時間較短,以免影響實驗的展開。
實驗中的一項重要工作是對標準曲線的確定。標準曲線用于表示儀器響應值與氨濃度之間的函數(shù)關系,它的確定對于氨濃度檢測結果的準確性有著關鍵性的影響。而影響標準曲線準確性的主要因素為標準物氨量,在實驗前需要先測定標準溶液的濃度,以保證溶液未失效。每次在取標準溶液時,要保證使用同一支移液管,且彎月面均要保持在同一刻度位置,放液的速度要較緩,在放液時要時刻關注管的外壁是否有掛液現(xiàn)象發(fā)生。移液管的出口位置要貼靠在比色管的內壁位置上,保證溶液能夠順著管壁流下,放液結束后移液管需要多停留15s~20s,然后再擇取1套與移液管配套且較為完整的比色管。繪制標準曲線時所用的試劑為無氨水。表1所示為某次實驗中加入0.00、0.10、0.30、0.50、1.00、1.50、2.00mL不同劑量的氨標準液后的標準曲線結果。
除繪制標準曲線外,實驗中的關鍵性工作為對樣品的測定。為保證測定的準確性與有效性,所有的操作過程均需嚴格按照標準規(guī)范來進行。在對樣品進行分析之前,需對進氣管的內壁進行清洗,清洗液為經過采樣的吸收液,吸收液的劑量要以樣品的濃度為依據(jù)來確定。將取出的樣品放置于比色管中,然后使用吸收液進行定容,直到達到10mL刻度位置,每添加1次試劑都要搖晃均勻[3]。在進行比色時需要使用分光光度計,要保證光度計是經過校準的。樣品一定要嚴格按照作業(yè)指導書中的要求進行分析,前期需做好預熱工作,將波長調整到適合的位置,用于比色的比色皿要保證具有相同的透光度,同時,比色皿的方向要盡量保持一致,以免影響比對結果。對氨濃度結果進行計算時一定要謹記,需將采樣體積轉化成為標準體積,即在標準狀態(tài)下所測定的體積,所有的結果都需要嚴格按照規(guī)定進行修約。
表1 實驗測定標準曲線值
由于納氏試劑中含有物質汞,因此實驗后會不可避免地產生汞廢液,如果不對廢液進行處理,將造成二次污染。廢液處理的方法為,首先,要使用塑料桶收集所有的汞廢液;其次,當汞廢水達到20L時,采用曝氣的形式將廢液作混勻處理,并在廢液中加入溶液狀態(tài)的氫氧化鈉50mL以及硫化鈉50mL,10min后再向廢液中加入過氧化氫200mL;最后,將廢液靜置24h,將上清液撇去,倒掉剩余殘渣。
為了保證測定結果的準確性,整個實驗從前期準備到廢液處理的過程都需要謹慎、規(guī)范。在實驗中影響測定結果的因素包括器皿的準備、連接、試劑的制備、標準曲線的測定、光度計的選取等,因此在實驗中一定要將這些方面作為重點考慮的因素,按照標準執(zhí)行操作。
[1] 張麗.淺談空氣和廢氣中氨的測定問題[J].河南科技,2013(6):192.
[2] 李娟,鐘慧明.環(huán)境空氣和廢氣中氨的測定有關問題的探討[J].科技資訊,2012(19):139.
[3] 胡俊慶,陳國美,王曉玉.納氏試劑分光光度法測定環(huán)境空氣中氨的不確定度評定[J].干旱環(huán)境監(jiān)測,2012,26(4):233-238.