文/張占虎

納氏法和水楊酸法分析環(huán)境空氣中氨含量的比較 // 考察納氏法和水楊酸法測定環(huán)境空氣中氨的靈敏度、準確度和精密度。結(jié)合實際應用經(jīng)驗，在滿足分析結(jié)果準確性的前提下，嘗試采用水楊酸法替代納氏法來避免分析過程中氯化汞對操作人員、環(huán)境造成的危害，從而為我廠綠企創(chuàng)建、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

長期以來，環(huán)境空氣中氨含量分析，一般采用氯化汞法監(jiān)測，但因該分析方法中要使用到劇毒試劑氯化汞，作為國家政府部門重點監(jiān)控藥劑，在藥劑采購、運送、貯存、處置環(huán)節(jié)中讓企業(yè)捉襟見肘。另外在分析作業(yè)環(huán)節(jié)，使用劇毒試劑會對直接作業(yè)人員造成健康危害，存在較高風險。所產(chǎn)生劇毒廢液需要有資質(zhì)單位進行處置，面臨處理費用高、全過程要跟蹤的困境。

打好污染防治攻堅戰(zhàn)是黨的十九大作出的重大決策部署。綠水青山就是金山銀山，企業(yè)支持和服務地方環(huán)保工作建設是應盡必盡的責任和義務。本文主要通過查閱相關(guān)資料，學習掌握水楊酸法分析環(huán)境空氣中氨含量的優(yōu)越性，充分利用現(xiàn)有基礎條件，嘗試建立水楊酸法環(huán)境空氣氨分析試驗方法，再通過兩種方法比對，測試其測定重復性和適用性，最終達到成功應用分析的目標。 本試驗方法的建立和應用，勢必為企業(yè)綠色生產(chǎn)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐，為企業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展奠定堅實的環(huán)境監(jiān)測基礎。

實驗部分

納氏試劑法：用稀硫酸溶液吸收空氣中的氨，生成的銨離子與納氏試劑反應生成黃棕色絡合物，該絡合物的吸光度與氨的含量成正比，在420 nm 波長處測量吸光度，根據(jù)吸光度計算空氣中氨的含量。

水楊酸法：氨被稀硫酸吸收液吸收后，生成硫酸銨。在亞硝基鐵氰化鈉存在下，銨離子與水楊酸和次氯酸鈉反應生成藍色絡合物，在波長697nm 處測定吸光度。吸光度與氨的含量成正比，根據(jù)吸光度計算氨的含量。

水楊酸法分析氨含量方法建立的探討

1.試劑配制

水楊酸-酒石酸鉀鈉溶液配制：由于實驗室前期無成品水楊酸-酒石酸鉀鈉，未能實現(xiàn)直接配制。在查閱相關(guān)資料后，應用化學反應的原理，試驗利用水楊酸鈉和酒石酸鉀在氫氧化鉀溶液中相互反應的原理，通過準確計算加入的試劑量，得到方法中要求的水楊酸-酒石酸鉀鈉溶液。

化學反應式：C6H4(OH)COOH+NaOH=C7H5O3Na+H2O

稱取11.52 g 水楊酸鈉置于150 ml 燒杯中，攪拌使之完全溶解。另稱取10.0 g 酒石酸鉀鈉，溶解于水，加熱煮沸以除去氨，冷卻后，與上述溶液合并移入200 ml 容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液pH 為6.0～6.5，在2～5℃于棕色瓶中可以穩(wěn)定1 個月。

2.次氯酸鈉溶液中有效氯含量、游離堿濃度的測定

水楊酸方法中要求次氯酸鈉使用液中的有效氯含量ρ 為3.5 g/L，游離堿c 為0.75 mol/L。實驗室僅有有效氯含量ρ 為16.89 g/L、游離堿c 為0.37 mol/L 的成品試劑，為達到試驗要求，采用稀釋有效氯和濃縮游離堿的方式配制所要求濃度的次氯酸鈉溶液。

計算公式：C1V1=C2V2

根據(jù)上述公式進行配置，吸取成品次氯酸鈉10.0 mL, 加入20.2 mLNaOH 溶液（2mol/L），再加入6.2 mL 蒸餾水，稀釋成含有效氯濃度為3.5 g/L，游離堿濃度為0.75 mol/L 的次氯酸鈉使用液。按方法說明存放于棕色滴瓶內(nèi)，本試劑可穩(wěn)定1 周。

3.標準曲線繪制

取7 支具塞10 mL 比色管，各管用水稀釋至10 mL，分別加入1.00 mL 水楊酸-酒石酸鉀鈉溶液，2 滴亞硝基鐵氰化鈉溶液，2滴次氯酸鈉使用液，搖勻，放置1 h。用10 mm 比色皿，于波長697 nm 處，以水為參比，測定吸光度，見表1。以扣除試劑空白的吸光度為縱坐標，氨含量（μg）為橫坐標，繪制標準曲線。

通過測試發(fā)現(xiàn)，曲線相關(guān)性與所配制溶劑空白吸光度、試劑純度、樣品放置時間和溫度一一相關(guān)，因此，在實際操作中，必須全面嚴格按照規(guī)定條件和方法進行，以保證測定的準確性。

4.樣品的實際測定

采樣后補加適量水，將樣品溶液定容至10 mL。準確吸取一定量樣品溶液于10 mL 比色管中（吸取量視樣品濃度而定），用吸收液稀釋至10 mL，加入1.0 mL 水楊酸-酒石酸鉀鈉溶液，2 滴亞硝基鐵氰化鈉溶液，2 滴次氯酸鈉使用液，搖勻，放置1 h。用10 mm 比色皿，于波長697 nm 處，以水為參比，測定吸光度。以扣除試劑空白的吸光度為縱坐標，氨含量（μg）為橫坐標，繪制標準曲線。

表1 標準溶液系列

表2 兩種方法對標準溶液的測定

表3 兩種方法測定3 個不同濃度點的環(huán)境空氣氨含量

納氏法和水楊酸法測試比對

選用同一標準溶液，由同一人操作，考察兩種方法對標準溶液的重復性，測試數(shù)據(jù)見表2。

由表2 可以得出，用兩種方法測定環(huán)境保護部標準樣品研究所提供的氨標準樣品(0.50 ± 0. 06)mg /L，測量結(jié)果表明：納氏法和水楊酸鹽法測得標準樣品結(jié)果均在真值范圍內(nèi)。

再選取3 個不同濃度點的環(huán)境空氣氨含量實際樣品，分別用兩種方法進行測試，并且每份樣品均做加標回收（加標量為2.0μg），考察兩種方法的差異性，數(shù)據(jù)見表3。

從表3 可以得出，用測定實際樣品表明，根據(jù)配對資料t 檢驗(α=0.05)，t=1.316 ＜2. 086=t0.05（20），兩種方法測量結(jié)果無顯著差異，水楊酸法加標回收率能滿足標準中92.4%～104%的測量要求。

結(jié)果與討論

從準確度方面，通過標準物質(zhì)和加標回收率得出，納氏法和水楊酸鹽法的準確度較高，水楊酸鹽法的加標回收率稍低于納氏法，是由于其試劑不能放置時間過長，氨可與氯發(fā)生反應生成二氯氨或三氯氨，使測定結(jié)果偏低，回收率較低。從精密度方面來看，通過多次測量標準樣品得出，納氏法和水楊酸鹽法的精密度均較高。

綜上所述，利用納氏法和水楊酸鹽法測定環(huán)境空氣中的氨均具有較高的靈敏度、準確度和精密度，兩種方法比較差異有統(tǒng)計學意義。在沒有指定具體分析方法時，水楊酸鹽法可以替代納氏法測定環(huán)境空氣中的氨，避免使用有毒試劑，不僅可以保護工作人員的身體健康，而且防止環(huán)境污染。