深圳市同奧科技有限公司作為水質(zhì)測(cè)定儀廠家，致力于為用戶提供水質(zhì)檢測(cè)一站式解決方案。用納氏試劑比色法分析水樣中的氨氮含量時(shí)，樣品的酸堿度對(duì)氨氮的測(cè)定結(jié)果有明顯影響。該文對(duì)水樣以硼酸作吸收液進(jìn)行蒸餾預(yù)處理后，調(diào)節(jié)經(jīng)硼酸吸收后的水樣pH 值，并分別在不同pH 值下測(cè)定氨氮含量。研究結(jié)果表明，以NaOH 調(diào)節(jié)經(jīng)硼酸吸收后的水樣pH 值在11.0～12.5，氨氮測(cè)定的結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性。

納氏試劑分光光度法是測(cè)定水中氨氮的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法，該方法具有操作簡(jiǎn)單、靈敏等優(yōu)點(diǎn)。使用該方法測(cè)定水樣時(shí)，水樣中的金屬離子、硫化物、色度和濁度等均干擾測(cè)定，需做相應(yīng)的預(yù)處理以消除干擾。為此，在分析時(shí)需要做適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。常用的預(yù)處理方法有絮
 凝沉淀法和預(yù)蒸餾法。絮凝沉淀法操作簡(jiǎn)單，耗時(shí)少，但對(duì)于特殊水樣，如絮凝沉淀后仍明顯渾濁或絮凝沉淀后無明顯渾濁、但加入掩蔽劑和顯示劑后變渾濁而導(dǎo)致無法比色，即絮凝沉淀無法去除全部干擾時(shí)，可采用預(yù)蒸餾法進(jìn)行水樣前處理。

《水質(zhì) 氨氮測(cè)定納氏試劑分光光度法》（HJ535-2009）要求對(duì)經(jīng)蒸餾預(yù)處理的水樣須加一定量的NaOH調(diào)節(jié)水樣至中性。從實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中可以發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)的平衡度很大程度上受到水樣中OH-濃度的影響，如果水樣中pH 發(fā)生變化，則會(huì)影響納氏試劑的顯色效果，當(dāng)水樣呈中性或者偏堿性時(shí)，則導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小。因此調(diào)節(jié)水樣中的pH 值對(duì)于提高測(cè)量準(zhǔn)確性非常關(guān)鍵。本文對(duì)納氏試劑比色法以硼酸作吸收液進(jìn)行蒸餾預(yù)處理，經(jīng)硼酸吸收后的水樣在不同pH 值情況下對(duì)氨氮測(cè)定結(jié)果的影響進(jìn)行研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原理

氨氮是以游離氨（NH3）或銨鹽形式存在于水體中，兩者的組成比取決于水中的pH 值，當(dāng)pH 值偏高時(shí)，游離氨的比例較高，反之則銨鹽的比例較高。以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度與氨氮含量成正比，于波長(zhǎng)420nm 處測(cè)量吸光度。

NH3+2(HgI2·2KI)+3NaOH═NH2·HgI·HgO+4KI+3NaI+2H2O

1.2 儀器與試劑

1.2.1 主要儀器

產(chǎn)品推薦：

TR 6900NH 氨氮快速測(cè)定儀

產(chǎn)品推薦：

PHB-215X 便攜式PH/ORP測(cè)定儀

1.2.2 試劑

2 實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.1 繪制蒸餾法預(yù)處理氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線

將50mL 硼酸溶液移入接收瓶?jī)?nèi)，確保冷凝管出口在硼酸溶液的液面下。分別取含量為0、25.0、50.0、100、300、500μg 的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液加入蒸餾燒瓶中，加無氨水至250.0mL。加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH 值至6.0（指示劑呈黃色）～7.4（指示劑呈藍(lán)色），加入0.25g 輕質(zhì)氧化鎂及數(shù)粒玻璃珠，立即連接冷凝管。加熱蒸餾，使餾出液速率約為10mL/min，待餾出液達(dá)200mL 時(shí)，停止蒸餾，加水定容至250.0mL 。取經(jīng)硼酸吸收后的水樣50.0mL，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 值。加入掩蔽劑1.0 mL酒石酸鉀鈉溶液，搖勻。加入1.0 mL 納氏試劑，搖勻。放置10min 后，在波長(zhǎng)420nm 下，用2cm 比色皿以水
 做參比，測(cè)量吸光度。按相同步驟，分別調(diào)節(jié)pH 值在9～10、10～11、11～12、12～12.5 測(cè)量吸光度，得出蒸餾法預(yù)處理氨氮在不同pH 值范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

表1 不同pH 值范圍氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的b、a、R 值

根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站組織制定的《國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)書》2017 年版中氨氮的測(cè)定，要求標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率范圍0.0060～0.0078，截距≤0.005。由表1 可知，pH 值在9～10 的曲線斜率為0.0058，低于0.0060，而pH 值在10～12.5 之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線均符合要求。

2.2 不同pH 值下同一氨氮標(biāo)樣的測(cè)試

采用國(guó)家環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)樣研究所監(jiān)制，編號(hào)2005109(14.9±1.0)mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)樣品，按與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的步驟進(jìn)行蒸餾預(yù)處理，對(duì)經(jīng)硼酸吸收后的水樣用NaOH 分別調(diào)節(jié)pH 值在10～13，顯色測(cè)量的吸光度，帶入對(duì)應(yīng)pH 值范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算濃度。

結(jié)合表2 和圖1 可知，對(duì)于同一濃度的氨氮溶液，通過蒸餾法預(yù)處理后的水樣比色測(cè)定的結(jié)果隨著pH 值的變化而變化。由表2 可知，pH 值在10～12.5 內(nèi)測(cè)定氨氮標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度均符合標(biāo)準(zhǔn)值。而由圖1 可見，pH 值在11.0～12.5 測(cè)定的氨氮標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度趨于平穩(wěn)，最接近標(biāo)準(zhǔn)值，即準(zhǔn)確度高且穩(wěn)定。

表2 不同pH 值下同一氨氮標(biāo)樣測(cè)得濃度

圖1 pH 值對(duì)氨氮測(cè)定的影響

2.3 同一pH 值下不同氨氮標(biāo)樣的測(cè)試

采用國(guó)家環(huán)保局標(biāo)準(zhǔn)樣研究所監(jiān)制的三個(gè)不同濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)樣品，按與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的步驟蒸餾，測(cè)量經(jīng)硼酸吸收后的水樣分別在相同pH 值范圍內(nèi)的吸光度，帶入對(duì)應(yīng)pH 值范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算濃度。由表3 可見，分別以低、中、高三個(gè)同濃度的氨氮標(biāo)液在pH 值10～12.5 測(cè)定的結(jié)果均符合要求。同一濃度的氨氮標(biāo)樣測(cè)定的結(jié)果在pH 值11.0～12.5，相對(duì)誤差較小。

表3 同一pH 值下不同氨氮標(biāo)樣測(cè)得濃度

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，氨氮測(cè)定用蒸餾法預(yù)處理水樣，需要用NaOH 將經(jīng)硼酸吸收后水樣的pH 值調(diào)節(jié)至11.0～12.5，這樣監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度更高。

深圳市同奧科技有限公司將水質(zhì)檢測(cè)儀深植應(yīng)用，致力于為用戶提供合適、完備的水質(zhì)檢測(cè)解決方案，經(jīng)過十多年的發(fā)展，貼近用戶的創(chuàng)新設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于市政污水、工業(yè)污水、環(huán)境監(jiān)測(cè)站 污水處理廠、科研單位、高等院校、生物、制藥、養(yǎng)殖、食品、飲品、電力、石化、新能源及其它工業(yè)領(lǐng)域。