纳氏试剂分光光度法测定氨氮探讨

李长彬，张利敏，万莉莉，黄小雪

(上海威正测试技术有限公司，上海 201600)

目前测定水中氨氮方法有纳氏试剂分光光度法、水杨酸分光光度法、蒸馏-中和滴定法、气相分子吸收光谱法。其中纳氏试剂分光光度法因其操作方便、灵敏等特点，应用广泛[3-4]。HJ 535-2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》[5]线性范围0～2 mg/L，显色10 min后进行比色。实验过程中发现，纳氏试剂分光光度法标准曲线浓度线性范围可以扩大，显色后一定时间内溶液稳定。本文围绕氨氮测定开展相关讨论。现将方法与结果报道如下：

1 实 验

1.1 实验原理

以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红色棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长420 nm处测量吸光度。

1.2 试剂与材料

除非另有说明，分析时所用试剂均是分析纯化学试剂。

无氨水,售纯水器临用前准备。

纳氏试剂,上海弗霓生物科技有限公司(碘化汞法)。

酒石酸钾钠溶液500 g/L,国药集团化学试剂有限公司:

称取50.0 g酒石酸钾钠溶于100 mL水中，加热煮沸以驱除氨，充分冷却后稀释至100 mL。

氨氮标准溶液:

(1) 氨氮标准贮备溶液ρN=1000 μg/mL,天津市光复精细化工研究所:

称取3.8190 g氯化铵(氯化铵，优级纯，在100～105 ℃干燥2 h)，溶于水中，移入1000 mL容量瓶中，稀释至标线，可在2～5 ℃保存1个月。

(2)氨氮标准工作液ρN=100 μg/mL:

吸取10.00 mL氨氮标准贮备液(1)于100 mL容量瓶中，稀释至刻度。临用前配置。

(3)氨氮标准工作液ρN=10 μg/mL:

吸取5.00 mL氨氮标准贮备液(1)于500 mL容量瓶中，稀释至刻度。临用前配置。

1.3 仪器和设备

752 N紫外可见分光光度计,上海仪电分析有限公司 ;10 mm玻璃比色皿。

1.4 实验步骤

于50 mL比色管中，分别加入不同体积的氨氮标准工作液或待测样品，加水至标线后，加入1.0 mL 酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入1.0 mL纳氏试剂，摇匀。放置10 min后，在波长420 nm处显色。

2 结果与讨论

2.1 氨氮显色浓度讨论

表1 氨氮正常显色的质量Table 1 Quality of normal color development of ammonia nitrogen

于11支50 mL比色管中，分别加入不同体积的氨氮标准工作溶液100 μg/mL，加水至标线后，按照1.4实验步骤进行试验。具体结果如下：

从试验现象看到，氨氮含量达到400 μg(8 mg/L)时显色后溶液浑浊有沉淀，不能进行比色，小于等于300 μg(6 mg/L)的溶液颜色均一的液体。

表2 氨氮校准曲线Table 2 Calibration curve of ammonia nitrogen

试验结果表明，氨氮在0～6.0 mg/L范围内，线性相关系数r=0.9992>0.999满足日常检测质量要求。

2.2 显色时间

HJ535-2009《水质氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》测定中显色时间是10 min后比色[5]，但在实际比色过程中，可能会因为样品量大或者其它一些原因导致比色会持续一段时间。探讨显色时间的稳定性显得很重要，试验过程同(1.4)，比色时用同一比色皿，避免不同间比色皿差异带来的误差，具体结果如下：

从上述试验结果可知，显色4 h内，试剂空白的吸光度值基本没有变化；显色3 h时，校准曲线线性关系r≥0.9990，但是各校准点吸光度值已明显变大；显色2 h后各标准点的吸光度值基本稳定，且线性关系r≥0.9990，满足要求。

同时对不同类型(地表水、废水)的实际样品进行了显色后的稳定性试验，研究发现由于实际样的品基体、氨氮浓度不同，随着比色时间的延长，有的吸光度变大，有的溶液产生浑浊，有的能够稳定，试验现象没有规律可循。在测定实际样品时，根据样品的量控制好加入显色剂的时间，比色时间控制在10 min。

2.3 酒石酸钾钠溶液的稳定性

表4 酒石酸钾钠溶液稳定性Table 4 Stability of potassium sodium tartrate solution

续表4

酒石酸钾钠是钙、镁、铁等金属离子的掩蔽剂，其掩蔽机理为酒石酸钾钠和金属离子结合，避免加入纳氏试剂后形成沉淀，导致测定结果不稳定[6]。酒石酸钾钠溶液的稳定性对测定结果有一定的影响。通过测定空白的吸光度观察酒石酸钾钠的稳定性，每次测定的吸光度值为三次测定的平均值。

从试验结果可知，30天内试剂空白基本稳定在0.010～0.011，配置酒石酸钾钠溶液1个月内其性质稳定。

3 结 论

氨氮是水质检测中一项非常重要的指标，通过试验可知，定容体积为50 mL时，氨氮的线性范围可扩延至0～6 mg/L，且线性关系良好；降低因吸光度值超出标线的范围而进行复测的样品数量，在一定程度上提高了工作效率和降低了实验成本；标准曲线显色后2 h内吸光度值基本稳定，且线性关系良；实际样品测定氨氮时，控制加入显色剂的时间，保证显色10 min后进行比色。