依据GB7479—1987《水质 铵的测定 纳氏试剂比色法》进行检测。
1.原理 碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物,其色度与氨氮含量成正比,通常可在波长410~425nm范围内测其吸光度,计算其含量。
2.仪器
(1)带氮球的定氮蒸馏装置:500mL凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管。
(2)分光光度计,20mm比色皿。
(3)50mL具塞比色管。
3.试剂
(1)无氨水。可选用蒸馏水进行制备:每升蒸馏水中加0.1mL硫酸,在全玻璃蒸馏水中重蒸馏,弃去50mL初馏液,接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中,密塞保存。
(2)纳氏试剂。称取16g氢氧化钠,溶于50mL水中,充分冷却至室温。另称取7g碘化钾和10g碘化汞(HgI2)溶于水,然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中,用水稀释至100mL,储存于聚乙烯瓶中,密塞保存。
(3)酒石酸钾钠溶液:称取50g酒石酸钾钠溶于100mL水中,加热煮沸以除去氨,冷却后定容至100mL。
(4)按标准储备溶液:称取3.819g经干燥过的氯化铵(优级纯)溶于水中,移入1000mL容量瓶中,稀释至标线。
(5)铵标准使用溶液:移取5.00mL铵标准储备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。
(6)质量分数为10%的硫酸锌溶液:称取10g硫酸锌溶于水内,稀释至100mL。
(7)质量分数为25%的氢氧化钠溶液:称取25g氢氧化钠溶于水,稀释至100mL,储存于聚乙烯瓶中。
(8)1mol/L盐酸溶液。
(9)1mol/L氢氧化钠溶液。
(10)轻质氧化镁(MgO):将氧化镁在500℃下加热,以除去碳酸盐。
(11)质量分数为0.05%的溴百里酚蓝指示液(pH值为6.0~7.6)。
(12)防沫剂,如石蜡碎片。
(13)硼酸吸收液:称取20g硼酸溶于水,稀释至1L。(www.daowen.com)
4.采样与保存 水样采集后在聚乙烯瓶或玻璃瓶内尽快分析,必要时可加硫酸将水样酸化至pH值<2,于2~5℃保存。酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而导致污染。
5.预处理
(1)较清洁的水采用絮凝沉淀法消除干扰。取100mL水样于具塞量筒或比色管中,加入1mL质量分数为10%的硫酸锌溶液和0.1~0.2mL质量分数为25%的氢氧化钠溶液,调节pH值至10.5左右,混匀。放置使其沉淀,用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20mL。
(2)污染严重的水或工业废水用蒸馏法消除干扰。
1)蒸馏装置的预处理。加250mL水样于凯氏烧瓶中,加入0.25g轻质氧化镁和几粒玻璃珠,加热蒸馏至馏出液不含氨为止,弃去瓶内残液。
2)分取250mL水样(如氨氮含量较高,可分取适量并加水至250mL,使氨氮含量不超过2.5mg),移入凯氏烧瓶中,加几滴溴酚蓝指示液,用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节pH值至7左右。加入0.25g轻质氧化镁和几粒玻璃珠,立即连接氮球和冷凝管,导管下端插入吸收液液面下,加热蒸馏。至馏出液达200mL时,停止蒸馏,定容至250mL。
3)采用酸滴定法或纳氏比色法时,以50mL硼酸溶液为吸收液;采用水杨酸一次氯酸盐比色法时,改用50mL 0.01mol/L硫酸溶液为吸收液。
6.适用范围 本法最低检出浓度为0.025mg/L(光度法),测定上限为2mg/L。如果水样中氨氮含量大于1mg/L,可以直接用纳氏光度法测定;如果水样中氨氮含量小于1mg/L或水样的颜色或浊度较高,则应先用蒸馏法将NH3蒸出。
7.测定 分取适量预处理后的水样(氨氮含量不超过0.1mg),加入到50mL比色管中,稀释到标线,加0.1mL酒石酸钾钠溶液和1.5mL纳氏试剂,混匀,放置10min后,在波长420nm处,用光程为20mm的比色皿,以水为参比测定吸光度。
8.标准曲线的绘制 吸取0mL、0.50mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL和10.00mL铵标准使用液于50mL比色管中,加水至标线,同水样测试步骤,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,和对应的氨氮的含量绘制工作曲线。
9.注意事项
(1)蒸馏时应避免发生暴沸,否则可造成馏出液温度升高,氨吸收不完全。
(2)防止蒸馏时产生泡沫,必要时可加少许石蜡碎片于凯氏烧瓶中。
(3)水样中如含余氯,则应加入适量质量分数为0.35%的硫代硫酸钠溶液,每0.5mL可除去0.25mg余氯。
(4)纳氏试剂中碘化汞和碘化钾的比例,对显色反应的灵敏度有较大影响,静置后生成的沉淀应除去。
(5)滤纸中常含少量铵盐,使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免被实验室空气中氨的污染。
(6)无氨水:每升蒸馏水中加0.1mL硫酸,使水中各种类型的氨或胺最终都变成不挥发的盐类。进行重蒸馏,收集馏出液即可(弃去50mL初馏液),密塞保存,所有试剂配制和稀释均用无氨水。
(7)纳氏试剂毒性很强,防止吸入。使用纳氏试剂仅取上清液,不用振摇和搅拌沉淀,大量沉淀会影响试剂的灵敏度和比色的再现性。
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