纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的讨论

党翔宇 唐韧锋 杜永

关键词：氨氮;纳氏试剂;分光光度法;掩蔽剂、干扰

1、试剂的影响

纳氏试剂的配制方法通常有两种，一种是二氯化汞法由二氯化汞、碘化钾、氢氧化钾配制而成，另一种是碘化汞法由碘化汞、碘化钾、氢氧化钠配制而成。第二种配制方法较简单，但是配制出来的纳氏试剂空白值比第一种方法高出一倍。

纳氏试剂必须要低温避光保存，以防颜色加深，从而保证空白值的稳定性。一般常用第一种方法配置，该方法关键在于把握HgC12的加入量，这决定着获得显色集团含量的多少，进而影响方法的灵敏度。但方法未给出HgCl2确切加入量，需要根据试剂配制过程中的现象加以判断，经验性较强，难以把握。林小琪用经验总结出HgCl2与KI的用量比为O.44：1时（8.8gHgCl2溶于20gKI溶液）效果很好。在国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书中要求该方法曲线斜率范围在O.0060 0.0078之间，截距范围±0.005之间，所以HgCl2的投加量也有了相应的控制，根据实验结果HgCl2投加量在8.35 9g之间也就是用量比在O.417-0.45之间基本能满足作业指导书要求。由于HgCl2溶解较为缓慢，为提高配药效率，可以将配好的KI溶液放到微波清洗器中分批次投加称量好的HgCl2固体超声溶解，以此比例配置的纳氏试剂经长期实验检验，灵敏度，斜率，截距均能达到要求。

2、过程控制

2.1显色温度

温度影响纳氏试剂与氨氮的反应速度，进而影响测定结果…。反应温度为5～10℃时，显色不完全，样品吸光值无显著变化;反应温度为20～25℃时，显色最完全，且吸光度值比较稳定;当温度达到30℃或更高时，溶液显色不稳定，当温度大于35℃时，溶液开始褪色，吸光度偏低。因此显色温度应控制在20～25℃。

2.2显色时间

显色温度应控制在20～25℃时，放置10min（当采用商品化试剂时，根据显色情况调整可调显色时间）后比色。显色时间不足10min，溶液显色不完全，吸光度随显色时间的增加而增大;显色时间在10～25min，吸光度几乎无变化，显色较稳定;显色时间在25～80min，吸光度总体成增大趋势。因此显色时间应在10～25min之间，一般选择10min后为宜。因而，用纳氏试剂比色法测定水中氨氮时，显色时间应控制在10～25min，最好不要超过35min。以尽快的速度进行比色，达到分析的精密度和准确度。

3、不同类型样品前处理

3.iCa2+，Mg2+等金属离子含量较低清洁的地表水

这类地表水因为清洁，干扰比较少，可以直接调节样品pH值在6～8之间（并非必要步骤，针对添加保护剂或pH值不在此范围内的样品，下同），絮凝沉淀和蒸馏前处理过程繁琐，也会造成氨氮偏离真实值。

3.2Ca2+，Mg2+等金属离子含量较高的清洁的地表水

此类样品氨氮含量低，由于Ca2+、Mg2+等金属离子含量较高，无法通过稀释样品降低金属离子的干扰，酒石酸钾钠的掩蔽效果有限，容易产生酒石酸钙、酒石酸镁等沉淀从而干扰测定。这种情况下可对水样进行絮凝沉淀处理，实际操作中絮凝沉淀所使用的滤纸含有铵盐应使用大量无氨水清洗。推荐用稀盐酸浸泡的0.45μm的醋酸乙酯纤维滤膜过滤样品。日常监测工作中，有絮凝沉淀后加入酒石酸钾钠样品混浊的情况出现，这种混浊不容物无用离心无法去除，这种情况可以考虑更换掩蔽剂（如六偏磷酸钠、乙酸钠等）替代酒石酸钾钠。另一种方法是，取pH值调至中性的水样50mL加入配制好的酒石酸甲钠溶液1mL摇匀，盖上玻璃塞静置30-60分钟，静置时间以样品澄清为宜，再加入纳式试剂静置10分钟，加入纳氏试剂后尽量不要再摇动样品保持样品静置，取上清液比色。为确保显色效果建议加入纳氏试剂后显色时间可以稍微延长，控制比色时间在30分钟内完成。

3.3污染源废水

由于污染源样品成分复杂，前处理过程也要根据实际情况进行选择。此类样品可以根据样品来源、表观或者加入掩蔽剂、显色剂后待测样品的表观来判断采用相应的前处理方法。色度和浊度较低的样品，调节pH值取适量样品进行显色测定，稀释过程也可以降低或者消除色度、金属离子等干扰。色度、浊度较高的样品或加入掩蔽剂后待测样品呈浑浊或加入显色剂后待测样品的颜色异于标准曲线点试样颜色，可采用絮凝沉淀法或蒸馏法消除样品干扰。其中高氯样品（氯离子浓度>1100mg/L）用絮凝前处理无法解决其干扰问题，用蒸馏前处理法可以达到满意的效果。

有机物产生的色度较高且絮凝沉淀或稀釋无法完全消除色度干扰时，需要用蒸馏前处理法进行处理，蒸馏过程若采用的硼酸吸收液，蒸馏完成后要将馏出液用1mol.LNaOH约14mi调整到pH值10左右，pH值太低会有红色碘化汞析出导致数据偏低，pH值太高导致样品混浊数据偏高，也可用pH值大于2的盐酸、硫酸溶液当做吸收液此时可省去调节馏出液pH值过程。

当样品中含有丙酮、芳香氨、醛类等易挥发的还原性干扰物质存在时，絮凝沉淀和蒸馏前处理方法都不能去除干扰。可以尝试水样稀释后直接加纳氏试剂比色，或者将水样酸化加热除去干扰后再加药进行比色。

结论

由实验和讨论可知，纳氏试剂分光光度法测量水中氨氮应注意和解决以下6种常见问题：

（1）选购合格试剂，正确配制掩蔽剂和显色剂并在合适的环境中保存，同时注意控制因实验用水、试剂和滤纸等试料引入的空白（空白控制上文没有讨论建议结论部分不提及）。

（2）控制样品pH值、显色温度和显色时间在最佳的条件下进行试验环境温度确保实验过程在最佳条件下进行。

（3）针对实际水样根据不同情形选择合适的方法消除干扰。注意高硬度水样的前处理，注意蒸馏前处理的吸收液pH值的调节。