王志鋼
(新疆伊犁州環(huán)境監(jiān)測站,新疆 伊犁 835000)
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納氏試劑光度法進(jìn)行水質(zhì)氨氮測定的影響因素評定
王志鋼
(新疆伊犁州環(huán)境監(jiān)測站,新疆 伊犁 835000)
摘要:指出了納氏試劑光度法為現(xiàn)今國內(nèi)外水質(zhì)氨氮標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測的常用方法,此方法技術(shù)質(zhì)量可行、操作簡單、靈敏度高,但是在實際操作中有很多影響測定結(jié)果的因素。結(jié)合具體工作實際,總結(jié)了采用納氏試劑光度法進(jìn)行水質(zhì)氨氮測定的影響因素與消除方法,以供參考。
關(guān)鍵詞:納氏試劑光度法; 水質(zhì)氨氮測定; 影響因素
1引言
2實驗部分
2.1原理
碘化汞與碘化鉀的堿性溶液與氨發(fā)生反應(yīng)后會產(chǎn)生淡棕紅色膠狀化合物,該溶液于較寬波長中能強(qiáng)烈吸收,可測量波長410~425 nm的范圍。
2.2測量方法
水樣給予過絮凝沉淀預(yù)處理后,取一定量體積稀釋到50 mL比色管內(nèi),向其中添加1.0 mL酒石酸鉀鈉,均勻混合后添加1.5 mL納氏試劑,重新混勻,待放置一段時間后,在420 nm波長處完成比色測定。
2.3所用儀器與試劑
751紫外—可見分光光度計,便攜式pH計,10 %硫酸鋅溶液,酒石酸鉀鈉溶液,25 %氫氧化鈉溶液,納氏試劑。
3結(jié)果分析
3.1水體自身成分對結(jié)果的影響
水體pH值、濁度、色度等,水體內(nèi)含有的脂肪胺、醛類、芳香胺、醇類、丙酮、有機(jī)氯胺等多種有機(jī)化合物,以及鎂、鐵、氯、鈣等無機(jī)離子均會對氨氮測定結(jié)果產(chǎn)生影響。在分析時,需對水樣給予相應(yīng)的預(yù)處理。
3.1.1pH值的調(diào)節(jié)
取得的樣品需盡快分析,并用H2SO4將樣品酸化為pH值低于2。若水樣酸度偏高,添加納氏試劑后依然偏酸性,并有紅色沉淀,會影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。因而在測定中,需將水樣pH值調(diào)至7左右,方可確保所測得的結(jié)果更準(zhǔn)確。
3.1.2水樣濁度、色度與有機(jī)物干擾與處理
(1)對較潔凈的水,需利用絮凝沉淀法:朝水樣內(nèi)添加相應(yīng)量ZnSO4,再添加NaOH使溶液呈堿性,后用濾紙過濾除去顏色與渾濁等[2]。不過濾紙內(nèi)多含有痕量銨鹽,使用前需用無氨水充分洗滌3~4次后再測定。
(2)鎂、鈣、鐵等金屬離子干擾及消除。若鈣離子濃度超過0.1 mg/L,向其中加入試劑后水樣會相當(dāng)渾濁,直接影響吸光度值。消除方法為:向其中添加1 mL15 %EDTA或酒石酸鉀鈉溶液。
(3)硫化物干擾及消除。硫化物與納氏試劑發(fā)生反應(yīng)后,會生成黃色化合物,與氨氮跟納氏試劑發(fā)生反應(yīng)后的棕黃色類似,于420 nm波長下仍有較強(qiáng)吸收,肉眼基本無法辨認(rèn),硫化物含量高達(dá)1000 μg后,向其中添加納氏試劑,發(fā)黑現(xiàn)象明顯,無法準(zhǔn)確測得吸光度。消除方法:于酸性環(huán)境里加熱后消除。
3.2實驗環(huán)境因素對結(jié)果的影響
實驗室環(huán)境也會直接影響測定結(jié)果。如實驗過程中揮發(fā)的酚、總硬度、亞硝酸鹽氨等,當(dāng)納氏試劑吸收空氣內(nèi)的氨后會讓空白值與測量值變高。因此實驗室需嚴(yán)防交叉污染,以免實驗用水及水樣被揮發(fā)的氨污染。
3.3顯色反應(yīng)時間、顯色溫度對結(jié)果的影響
通常情況下,標(biāo)準(zhǔn)的顯色反應(yīng)時間約10 min,若顯色時間過長或過短均會對顯色結(jié)果造成影響,準(zhǔn)確把握顯色時間能提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過多次對比分析得出顯色時間與顯色結(jié)果的關(guān)系,即:0~10 min,溶液顯色欠完全;10~20 min溶液顯色較穩(wěn)定;20~40 min溶液顯色偏深;40~60 min溶液顏色開始減退。同時,顯色溫度也直接影響顯色結(jié)果,顯色溫度在5~15 ℃時,顯色欠完全;顯色溫度在20~25 ℃時,顯色較完全;顯色溫度在30~35 ℃時,顯色體系欠穩(wěn)定,并出現(xiàn)褪色與少許沉淀。因而在實驗過程中,需將顯色溫度控制在20~25 ℃,時間控制在10~20 min。
3.4納氏試劑配制的影響
納氏試劑的配置方法有兩種,分別為:方法一,將20 gKI加入到約100 g水里,攪拌的同時分次少量添加約10 g二氯化汞(HgCl2)結(jié)晶粉末,產(chǎn)生朱紅色沉淀且溶解較困難時,改成滴加飽和二氯化汞溶液,攪拌均勻,待產(chǎn)生微量朱紅色沉淀溶解困難時,中止添加二氯化汞溶液。另取60gKOH添加到水中,在稀釋到250 mL,冷卻到室溫后,把以上溶液充分?jǐn)嚢?,緩慢注入KOH溶液,在用水稀釋到400 mL,攪拌均勻。靜置過夜。把上層清液移至聚乙烯瓶內(nèi),密封保存。在長期實踐發(fā)現(xiàn),硫化鉀與二氯化汞配比會對顯色反應(yīng)敏感度造成影響,需嚴(yán)控二氯化汞添加量。二氯化汞與KCl的配比為0.45∶1時,所測定的結(jié)果最準(zhǔn)確;方法二、取16 g氫氧化鈉,加入到50 mL水里,待冷卻到室溫后。另取7 gKI與10 gHgI2到水里,充分?jǐn)嚢?,慢慢添加到已配好的NaOH溶液里,加水稀釋到100 mL,在倒入聚乙烯瓶內(nèi),密封保存。通過多次實驗對比,我們發(fā)現(xiàn):使用方法一測定結(jié)果的準(zhǔn)確度較高,而方法二測得的結(jié)果準(zhǔn)確度稍遜,不可取。
4結(jié)語
采用納氏試劑光度法進(jìn)行水質(zhì)內(nèi)氨氮的測定影響因素相當(dāng)多,若要保證測得的結(jié)果更準(zhǔn)確,在測定過程中需始終堅持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度,針對可能存在的影響因素,給予逐個分析研究后,選擇正確的消除方法,進(jìn)而增強(qiáng)環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測工作水平。
參考文獻(xiàn):
[1]羅俊玲.納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的分析體系優(yōu)化[D].西安:西北大學(xué),2015.
[3]多蘭·哈布德力.納氏試劑光度法測定水體中氨氮常見問題與解決辦法[J].干旱環(huán)境監(jiān)測,2008(3):190~192.
收稿日期:2016-05-07
作者簡介:王志鋼(1972—),男,助理工程師,主要從事環(huán)境監(jiān)測方面的研究工作。
中圖分類號:X703
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1674-9944(2016)12-0121-02