摘要:分別采用納氏試劑比色法、水楊酸鹽比色法和離子色譜法對兩種濃度不同的水樣進行氨氮含量測定,比較不同方法檢測的精確度和準確度。結(jié)果表明離子色譜法的準確度和精確度比較高,適用于日常生活用水的檢測。
關(guān)鍵詞:氨氮;比色法;離子色譜法
Method for Determination of Ammonia Nitrogen in Water Samples
HONG Yi-wen,CHEN Qing-de,ZHANG Hai-xia,LU Ri-gui,CHEN Jian-feng
(Nanning Center for Disease Control and Prevention,Nanning 530023,Guangxi,China)
Abstract:Respectively using Nessler's reagent colorimetric method, salicylate colorimetric method and ion chromatography method to determine ammonia nitrogen content for two kinds of different water samples, comparing different methods of precision and accuracy. The results show that the accuracy and precision of ion chromatography method is relatively highly, and suitable for the determination of water in daily life.
Key words:Ammonia nitrogen;Colorimetric method;Ion chromatography method
水中氮化合物的多少,可作為水體受到含氮有機物污染程度的指標。反映水體受含氮化合物污染程度的幾種形態(tài)的氮是氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、有機氮。測定水中各種形態(tài)的氮化合物,有助于評價水體被污染程度和\"自凈\"的程度。氨氮普遍存在于地面水及地下水中。水中的氨氮是指以游離氨(NH3)和離子氨(NH4+)形式存在的氮。水中氨氮的來源主要是生活污水中含氮有機物受微生物作用分解的產(chǎn)物、某些工業(yè)廢水及農(nóng)田排水。氨氮含量較高時,對魚類呈現(xiàn)毒害作用,對人體也有不同程度的危害。目前測定氨氮的方法主要有納氏比色法、水楊酸鹽比色法、離子色譜法、電極法、蒸餾-滴定法、靛酚藍比色法 等[1-2]。
納氏法是氨氮的經(jīng)典測定方法,被許多國家列為標準分析方法。但由于試劑毒性大及方法的靈敏度不夠高,水中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛和酮類、顏色以及渾濁等均干擾測定,需要作相應(yīng)的預(yù)處理。水楊酸鹽比色法具有靈敏、穩(wěn)定等優(yōu)點,干擾情況和消除方法與納氏試劑比色法相同。離子色譜法檢出限低于現(xiàn)行的國標中對氨氮的限值,可滿足監(jiān)測工作的需要。與傳統(tǒng)的測定方法相比,離子色譜法具有以下優(yōu)點:簡化了測定環(huán)節(jié),降低了手工勞動強度;溶劑消耗少,避免了使用一些毒性較大的試劑,符合清潔生產(chǎn)理念;水樣用量少,靈感度高,測定范圍寬。電極法通常不需要對水樣進行預(yù)處理和具有測量范圍寬、快速、靈敏、可靠等優(yōu)點。蒸餾-滴定法適用于氨氮含量較高時的水樣測定。而且蒸餾需要一定的時間,測定的時間較長。靛酚藍比色法對氨氮具有特殊的敏感性和相關(guān)性,具有較高的準確度、精確度和敏感度[3-4]。
1資料與方法
1.1一般資料 樣品來源:由環(huán)保部標準樣品研究所提供的兩份水樣a和b。
1.2測定方法[5-6]
1.2.1納氏試劑光度法
1.2.1.1試劑
1.2.1.1.1標準液 ρ(NH3-N)=10μg/mL(GBW(E)080220,臨用稀釋)。
1.2.1.1.2納氏試劑 按GB/T5750.5-2006方法配制。
1.2.1.2儀器 分光光度計、1 cm比色皿、50 mL具塞比色管等。
1.2.1.3測定步驟
1.2.1.3.1標準曲線的繪制 吸取0、0.50、 1.00、 3. 00、5.00、7.00、10.00 mL氨氮標準液于50 mL比色管中,加純水至標線,用1 cm比色皿,以純水為參比,測吸光度。
1.2.1.3.2樣品測定 取50 mL待測水樣于50 mL比色管中,稀釋至標線,與標準曲線相同操作,進行顯色和測量吸光度。以無氨水代替水樣進行全程空白測定。以水樣的吸光度減去空白測定的吸光度后,得到校正吸光度,由標準曲線上查出氨氮含量。
1.2.1.3.3計算公式 ρ(NH3-N)=m/v,式中:ρ(NH3-N)-水樣中氨氮的質(zhì)量濃度,單位為mg/L;m-由標準曲線上查得氨氮質(zhì)量,單位為μg;v-水樣體積,單位為mL。
1.2.2水楊酸鹽光度法
1.2.2.1試劑
1.2.2.1.1標準溶液ρ(NH3-N)=10μg/mL(GBW(E)080220,臨用稀釋)。
1.2.2.1.2水楊酸-檸檬酸鹽溶液(顯色劑):按GB/T5750.5-2006方法配制。
1.2.2.1.3次氯酸鈉溶液 按GB/T5750.5-2006方法配制。
1.2.2.2儀器 分光光度計、1 cm比色皿、10 mL具塞比色管、超純水器等。
1.2.2.3樣品測定
1.2.2.3.1標準曲線的繪制 吸取0、0.05、0.10、0.50、1.00、1.50、2.00 mL氨氮標準液于10 mL比色管中,加純水至標線,加1.0 mL顯色劑,立即加入0.40 mL次氯酸鈉溶液,混勻,90 min后在655 nm處測定溶液吸光度值。
1.2.2.3.2樣品測定 取10 mL待測水樣,加入至10 mL比色管中,與標準曲線相同操作,進行顯色和測量吸光度。以無氨水代替水樣,進行全程空白測定。以水樣的吸光度減去空白測定的吸光度后,得到校正吸光度,由標準曲線上查出氨氮含量。
1.2.2.3.3計算公式 ρ(NH3-N)=m/v,式中:ρ(NH3-N)-水樣中氨氮的質(zhì)量濃度,單位為mg/L;m-由標準曲線上查得氨氮質(zhì)量,單位為μg;v-水樣體積單位為mL。
1.2.3離子色譜法
1.2.3.1試劑 標準溶液:ρ(NH4+-N)=100 μg/mL(GBW(E)080220),11 mmol/L H2SO4。
1.2.3.2儀器:ICS-3000離子色譜儀、超純水器、 0.45 μm水性濾膜等。
1.2.3.3樣品測定
1.2.3.3.1標準系列配制 用超純水逐級稀釋標準溶液成0、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mg/L標準系列。
1.2.3.3.2樣品處理 取水樣經(jīng)0.45 μm的水性濾膜過濾,供測定。
1.2.3.3.3離子色譜條件 色譜柱:DIONEX CS12A 4×250 mm,帶CG12A 4×50 mm保護柱;流動相:11 mmol/L H2SO4,流速:1.0 mL/min;抑制器: DIONEX CSRS300 4 mm陽離子抑制器;抑制電流70 mA;檢測器:電導(dǎo)檢測器,檢測池溫度:35℃;進樣量:50 μL。
1.2.3.3.4計算 試樣中氨氮濃度(mg/L)可以直接在校準曲線上查得。
2結(jié)果與討論
2.1不同方法的測定結(jié)果 用納氏法、水楊酸鹽法和離子色譜法分別對水樣a和b進行氨氮含量測定,見表1、表2。
以上結(jié)果雙雙進行t檢驗,結(jié)果無顯著差異,說明三種方法均可用于水樣中氨氮含量的檢測。
2.2重復(fù)性測定結(jié)果分析 由表1和表2結(jié)果可以看出,不同測定方法得出的結(jié)果有差異,但離子色譜法測定的結(jié)果標準差最小,精確度最高。
2.3加標回收率分析 在水樣a和b中加入一定量的氨氮標準溶液(加標濃度為1.0 mg/L),按照每種方法測定試樣相同的試驗方法進行操作測定,分別計算回收率。
由表3可以看出,納氏試劑法測得回收率平均為88.58%,水楊酸鹽法回收率平均為92.00%,離子色譜法回收率平均為97.74%。由此可見離子色譜法測定氨氮含量的準確度較好。
3結(jié)論與建議
3.1納氏試劑光度法、水楊酸-次氯酸鹽光度法和離子色譜法這三種方法都符合水樣分析要求,都可作為日常用水中氨氮含量的常規(guī)測定方法。
3.2通過重復(fù)性試驗發(fā)現(xiàn),離子色譜法在三者中檢測重復(fù)性最好,且準確度最高。
3.3納氏法操作簡單快速,但其對顯色劑的要求比較高。為了保證有良好的顯色能力,配制納氏試劑時務(wù)必控制HgI2的加入量。但HgI2的確切用量需要根據(jù)試劑配制過程中的現(xiàn)象加以判斷,經(jīng)驗性比較強,因此較難把握。同時,納氏試劑含有毒化合物,會對環(huán)境造成一定的污染,實驗時應(yīng)謹慎使用。
3.4水楊酸鹽法靈敏度高,穩(wěn)定性好,不足之處是較耗時,至少在60 min后測定。
3.5離子色譜法適用于分離分析成分比較復(fù)雜的樣品,操作簡單,水樣不需特殊處理,只需用微孔濾膜過濾后就可直接進樣分析,降低了手工勞動強度;方法的靈敏度高,精密度和準確度好;水樣用量少,測定范圍寬;溶劑消耗少,避免了使用毒性較大的試劑。因此離子色譜法是目前測定水樣中氨氮含量較為理想的方法。
參考文獻:
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