氨氮测定过程中问题的探讨

氨氮测定过程中问题的探讨（共9篇）

氨氮测定过程中问题的探讨 篇1

氨氮测定过程中有关问题的探讨

对影响氨氮测定的几个因素作了分析探讨.在一定温度下,显色时间对吸光度有影响;不同的pH值会影响纳氏平衡,对吸光度的`测量产生影响.同时,还利用显色后的样品进行稀释比色分析.结果表明:氨氮测定的最佳显色时间为10 min;样品分析前应先调为中性后再测定;对氨氮的稀释方法作了改进,证明改进后的样品稀释法是可行的.

作 者：沈燕飞 厉以强  作者单位：江苏省环境监测中心,江苏,南京,210036 刊 名：环保科技 英文刊名：ENVIRONMENTAL PROTECTION AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 14(3) 分类号：X8 关键词：氨氮   显色时间   pH   稀释方法  

氨氮测定过程中问题的探讨 篇2

可见, 本站的氨氮气敏电极的曲线相关系数、准确度和精密度良好。然而, 自从更换为气敏电极以来, 每个月的仪器、手工分析结果比对都存在着较大的误差。表4是今年2月份到10月份两者比对的结果。

由于手工分析方法与仪器自动监测方法有所不同, 为了更好地找出误差存在的根源, 今年10月, 我们又配制了不同浓度的标准溶液做一系列的核查, 核查结果如表5。

同时, 我们也用浓度为0.10mg/L的标准溶液对电极检测限做了试验, 根据检测限计算公式:DL= (k/b) *Sb[1], (式中, k-常数, 取k=3;b-校准曲线的斜率;Sb-配制低浓度标准溶液 (Xb) 的标准偏差, 按仪器3倍检测限浓度配制标准溶液, 测定次数为8次。) 得出本站的气敏电极检测限为0.120mg/L。

总结:本站氨氮气敏电极运行正常, 稳定性良好。但是, 仪器自动监测的测定值偏小, 当水中氨氮浓度较小特别是小于检测限时, 仪器测定结果与手工分析结果误差较大。

建议:由于汤河水库的氨氮值长期低于0.50mg/L, 为了提高准确性, 可降低氨氮标准溶液的配制浓度, 如将标准液Ⅰ、Ⅱ浓度改为0.5mg/L和1.0mg/L (按原来要求:标准液Ⅰ中N的浓度为1.4mg/L, 标准液Ⅱ中N的浓度为5.6mg/L) 。由于在每一次分析过程中, 两种标准溶液自动地对氨氮传感器进行一次标定, 标准溶液浓度降低后试剂的稳定性将会下降, 因此试剂的量可减半配制, 同时缩短试剂更换周期。

参考文献

氨氮测定过程中问题的探讨 篇3

【关键词】纳氏试剂法；氨氮；蒸馏法；污水；预处理

0.前言

纳氏试剂法是测氨氮的基本方法，目前仍被各国采用为标准方法。氨氮作为水体中有机物污染的卫生学评价指标，是水质检测的常见项目。目前的标准方法和一些等效方法对氨氮测定的介绍较为详细，但实际工作中情况复杂，污水色度、浊度、硫化物等干扰将直接影响比色结果。在实际测定中，蒸馏法虽然可以去除各种干扰，但硼酸吸收氨氮的效果并不理想，导致测量结果偏低很多. 针对蒸馏法测量污水中氨氮偏低的问题，本文提出了去掉硼酸吸收液，利用纯水进行蒸馏的改进蒸馏法。

1.原理

污水中氨氮在弱碱性环境中进行蒸馏，将水样中的氨氮通过冷凝作用以水溶性NH3或NH4+回收，用酒石酸钾钠掩蔽水中Ca2+、Mg2+ 等金属离子的干扰，馏出液中的氨再与碘化钾和碘化汞的碱性溶液反应，生成淡红棕色胶态化合物，此颜色420波长下有最大吸收。

2.原理

普析通用紫外分光光度计；500mL 蒸馏烧瓶及回流装置；50mL 具塞比色管。

氨氮标准使用液（10.0mg/LNH4Cl）；酒石酸钾钠（500g/L KNaC4H4O6.4H2O）；氧化镁（经500℃烘干以驱除碳酸盐）；溴百里酚蓝（0.5g/L）；硼酸（20g/LH3BO3）；纳氏试剂（15gKOH，5gKI，2.5gHgCl2的100mL混合上清液）。水样稀释和试剂配制均为无氨水。

3.影响因素

（1）水样中含有悬浮物、高氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质时要作适当处理，以消除对测定的影响。

（2）水样的PH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则氨盐的比例高。

（3）水温与PH值相反。

（4）药剂显色时间，显色稳定时间10min-30min之间。

（5）污水水样氨氮含量低。

4.实验及结果

4.1蒸馏法氨氮标准曲线的绘制

分别取不同体积的10.0mg/LNH4Cl标准液加入具塞比色管，定容至50mL后移入蒸馏烧瓶，用10mL纯水清洗比色管，再移入蒸馏烧瓶，往蒸馏烧瓶中加几滴溴百里酚蓝、约0.3gMgO使水样变成微蓝色，加塞进行蒸馏.用干燥洁净的50mL比色管收集50mL馏出液，再向比色管依次加入1.0mL酒石酸钾钠和1.5mL纳氏试剂，具塞摇匀，15 min后用2cm比色皿、420nm 处进行比色，以纯水试剂空白为参比，测量吸光度（A），扣除空白后绘制标准曲线。

4.2标准样品测定

标准样品为国家环保局标准样研究所监制，本次是采用两种方法进行比对，方法1是按文献氨氮测定中以50mL 硼酸为吸收液，蒸馏250mL水样，待馏出液收集到200mL 后取下，定容至250mL 进行测定.方法2是改进的蒸馏法，将50mL水样加10mL纯水进行蒸馏，收集馏出液50mL进行测定。两种方法蒸馏时加入蒸馏烧瓶内的试剂和比色所加显色剂等条件均与标准曲线测定步骤相同.通过实验数据可知，两种方法对同一标准样品在相同条件下测定，测得结果不同.方法1 测得标准样品的平均值为1.03mg/L，明显低于标准值，相对标准偏差为44%.方法2测得标准样品的平均值为1.87mg/L，稍高于标准值，相对标准偏差为1.6%，测得标准样品与标准值相符合的较好.方法1 测得值约为方法2测得值的45%。

4.3实际样品检测及回收率实验

实际样品是以污水处理厂的出口排放水共6次样品加标回收进行测定，每个样品均测平行双样。

5.结果讨论

通过实际样品测定，以水吸收剂的蒸馏法不仅能很好地消除水中的色度、浊度、硫化物等对水样的干扰，还可将存在于颗粒物中的氨氮释放出来，更客观、准确地反映了水中氨氮含量. 通过平行样测定，其数据稳定，平行性好。同时改进蒸馏法具有取样少，操作简便等优点，易于在污水氨氮的测定中推广。 [科]

【参考文献】

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法（第4 版）[M].北京：中国环境科学出版社，2006：2762285.

[2]奚旦立，孙裕生，刘秀英.环境监测[M].北京：高等教育出版社，2004：72275.

[3]北京师范大学.华中师范大学.南京师范大学无机化学教研室.无机化学（第3 版）[M].北京：高等教育出版社，1992：6012604，8122813.

氨氮测定过程中问题的探讨 篇4

摘要：纳氏试剂比色法测定水中的氨氮，因方法简便、快速、灵敏度高而广泛应用于水中氨氮检测。文章初步探讨了纳氏试剂比色法测定氨氮的几个应注意的问题：预处理方法的选择;水样中干扰的消除;配制酒石酸钾钠溶液及纳氏试剂应注意的问题以及显色条件的控制等等。

论文关键词：纳氏试剂比色法,预处理,纳氏试剂,显色条件

正文：

1、预处理方法的选择

水样带色或浑浊以及含其他干扰物质，影响暗淡的测定，因此需要相应的预处理，对于较清洁的水样可采用絮凝沉淀法[1]，对严重污染的水或工业废水，则用蒸馏法[1]预处理以消除干扰。其中因前者更简单快捷，成为首选的方法。

1.1絮凝沉淀法及改进

1.1.1仪器

100ml具塞量筒或比色管

1.1.2试剂：

(1)10%硫酸溶液

(2)25%氢氧化钠溶液

1.1.3步骤

取100ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1ml10%硫酸锌溶液和2~4滴25%氢氧化钠溶液,调pH值10.5左右，混匀，静置使沉淀。取适量上清液备用。在此处有一方法的改进，就是没用滤纸过滤，而是取静置后的上清液。静置的时间视取样时不能取到絮状物为准。

1.1.4讨论：《在水和废水监测分析方法》第四版中，经絮凝沉淀后的`水样使用无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml后的滤液。有实验表明,不同滤纸或同种滤纸但不同张之间铵盐含量差别很大,有些含量较高的滤纸虽多次用水洗涤,但仍达不到实验要求。因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检,淋洗时要少量多次。也有研究发现滤纸中约有0.25%的可溶物和滤纸平均失重0.58%，这些可溶物将影响到分析结果的准确性。直接取上清液避免了这一弊端。

2、水样中各种干扰的消除：

在实际工作中，由于样品千差万别，干扰物复杂多样，有时会出现样品经絮凝沉淀预处理后显色溶液浑浊的现象，严重影响透光率，造成结果偏高，这时要用蒸馏预处理法。方法参见《水和废水监测分析方法》(第四版)

2.1色(浊)度干扰的消除

取50mL水样于50mL比色管中,加1.00mL酒石酸钾钠溶液,加1.00mL15%氢氧化钾溶液,测量吸光度(校正吸光度)，水样经纳氏试剂比色后测得吸光度减去校正吸光度。

2.2金属离子干扰的消除

在碱性环境中，金属离子容易发生水解，一般加入酒石酸钾钠络合;含有汞盐可加少量硫代硫酸钠络合而掩蔽;含有Mn2+时，用50%酒石酸钾钠1.00mL+2%Na2EDTA1.00mL代替纯酒石酸钾钠能掩蔽Mn2+干扰[2];含有大量Cu、Fe等金属离子，采用蒸馏法进行预处理后，再测定。

2.3有机物干扰的消除

水样中含有甘氨酸、肼和某些胺类等有机物时，调节水样pH值到9.5左右，对其进行蒸馏处理;含有酮类、醛类和其他胺类时，在pH值较低情况下，用煮沸方法除去。

2.4显色溶液浑浊的应对措施

用絮凝沉淀法预处理后取上清液，加入酒石酸钾钠溶液和纳氏试剂后，有时会出现浑浊现象，严重影响透光率，误差非常大。笔者在测污水处理厂的出水水样是经常会遇到此情况，不加酒石酸钾钠显色溶液不浑浊，由此可见是酒石酸钾钠的问题，可用(3.1)方法提纯后的酒石酸钾钠溶液，再不行就用蒸馏法预处理后测定。

3、试剂配制应注意的问题

氨氮测定过程中问题的探讨 篇5

企业安全标准化过程中有关风险管理的问题探讨

随着<危险化学品从业单位安全标准化通用规范>(AQ3013-2008)的发布和实施,涉及危险化学品企业安全生产标准化工作正在全国推广开来.

作 者：陈玖芳 曲福年 刘艳萍 Chen Jiufang Qu Funian Liu Yanping  作者单位：国家安监总局化学品登记中心,山东青岛,266071 刊 名：安全、健康和环境 英文刊名：SAFETY HEALTH & ENVIRONMENT 年，卷(期)：2009 9(11) 分类号：X9 关键词：危险化学品   安全标准化   风险管理  

氨氮测定过程中问题的探讨 篇6

我国中小型企业的信息化建设过程中的问题探讨

一、引言 中国加入WTO后,国内外的竞争日益激烈.面对挑战,国内的企业都面临着一次重要的抉择和机遇.国外的大型企业采用先进的管理技术和信息手段,给国内不同规模的企业带来了较大的压力,尤其是中小企业.相当一部分中小企业往往较多地注重于产品经营,但忽视新对技术的`应用.在竞争激烈的市场中,它们长期处于产品更新周期长、市场信息反馈慢、人工处理生产数据的境况中,很难适应新的市场竞争.

作 者：李娜  作者单位：华北电力大学机械工程学院 刊 名：CAD/CAM与制造业信息化 英文刊名：CAD/CAM YU ZHIZAOYE XINXIHUA 年，卷(期)：2004 “”(4) 分类号：F27 关键词： 

氨氮测定过程中问题的探讨 篇7

水体中的氨氮(NH3-N)是以游离氨(NH3)和铵盐()形态存在于水中,两者的组成比例取决于水的pH值和水温,游离NH3随pH增加而增大,随水温增加而减小,与游离NH3则相反。水中NH3-N的主要来源为生活污水中含N有机物受微生物作用的分解产物以及某些工业废水。此外,在无氧环境下,水中存在的亚硝酸盐受微生物作用,还原为NH3。在有氧环境中,水中NH3转变为亚衍硝酸盐甚至转变为硝酸盐。纳氏试剂测定水中NH3-N测定步骤较简单,但实际工作中,情况比较复杂,条件较苛刻,实验空白值难以达到要求(A≤0.030),很多具体的因素都影响该方法的灵敏度,也直接影响分析结果的精密度和准确度。

1 NH3-N水样的保存

水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,并应尽快分析,由于NH3-N浓度受水溶液中的pH和温度影响,必要时加H2SO4将水样酸化至pH<2,于2℃～5℃下存放。硫酸应用优级纯H2SO4,且作H2SO4中NH3-N含量的分析,若NH3-N含量太高还要进行提纯然后再用。酸化样品应注意防止吸收空气中的NH3而沾污。

2 玻璃器皿的洗涤和校准

为保证NH3-N结果的精密性和准确性,采集NH3-N水样的容器及分析中用到的器皿需用洗涤剂洗1次,自来水洗3次,蒸馏水洗1次。NH3-N纳氏试剂方法中要用到50 mL具塞比色管、1 mL移液管、2mL移液管、10 mL移液管以及比色皿等必须经过检定和校准,检定和校准的结果在容许误差范围内方可使用。

3 无氨水的制备

NH3·H2O是实验室常用的易挥发试剂之一,极易沾污纯水。无氨水应临用时现配,不宜贮存。离子交换法除NH3可用强酸性阳离子交换树脂。蒸馏法除NH3可在1 L水中加1 mL～2 mL浓H2SO4,并滴加5%KMnO4溶液至呈较深的紫红色,再进行蒸馏。

4 纳氏试剂法测定NH3-N试剂的配置

试剂配置不当导致空白值较高,将会影响测定的精密度、准确度,给分析结果带来误差。

4.1 NH3-N标准贮备液

将NH4Cl置于烘箱内,在105℃烘烤1 h,在干燥器内冷却并平衡后,称取3.819 0 g,溶于无氨水中,定容至1 000 mL,此溶液1.00 mL含1.00 mg NH3-N。临用时再配置成含量为1μm/mL的使用液。

4.2 纳氏试剂

称取20 g KI,溶于25 mL水中,在搅拌下,将9.2 g HgCl2(结晶粉末状)分多次加入KI溶液中,充分搅拌混合,直至出现朱红色沉淀不易溶解时,改滴加HgCl2饱和溶液,并充分搅拌。当出现少量朱红色沉淀不再溶解时,停止滴加HgCl2溶液。另外,称取60 g KOH溶于水,并稀释至250 mL,冷却至室温后,将上述溶液在边搅拌下徐徐注入KOH溶液,用水稀释至400 mL混匀。静置过夜,将上清液移入聚氯乙烯瓶中,密塞保存。配置纳氏试剂关键在于把握HgCl2的加入量,这决定着获得显色基团含量的多少,进而影响方法的灵敏度。纳氏试剂配置不当,随着放置时间的延长,会影响显色灵敏度,并有可能线性变差影响到监测结果。经过多次比对总结出以上配置纳氏试剂的方法,并得出HgCl2与KI用量比为0.46:1.00。

4.3 酒石酸钾钠溶液

称取50.0 g酒石酸钾钠溶于100 mL水中,加热煮沸驱除NH3,充分冷却后稀释至100 mL。酒石酸钾钠溶液空白值较高时,将此溶液过滤后加入2 mL～5 mL的纳氏试剂,搅拌均匀,于玻璃瓶中放置2 d～3 d,取其上清液使用。该提纯方法简单且效果很好[1]。

5 分析过程中干扰因素的消除

大多数水样,均可直接用纳氏试剂比色测定。但,任何能与纳氏试剂反应,产生颜色或浑浊的物质都将有严重的干扰。

5.1 浊度颜色的干扰及消除

水样混浊或有细小颗粒物时,易使纳氏试剂反应生成沉淀,故应预先过滤除去。若水样有颜色,应使用絮凝沉淀法脱色,然后过滤除去沉淀物,过滤前需用无氨水充分洗涤滤纸,以防滤纸中的NH3混入水样。若用絮凝沉淀法还不能脱色完全,应采用蒸馏法。

5.2 有机物的干扰及消除

许多有机胺,如,甘氨酸和某些胺类与纳氏试剂反应而生成黄色化合物,产生正干扰。酮类、醛类、醇类与纳氏试剂产生颜色或混浊。对于此类有机物的干扰,最好将样品预先蒸馏处理,以尽量减少干扰。

5.3 金属离子和非金属离子的干扰及消除

干扰该方法的金属离子,主要是在碱性溶液中易产生沉淀的Ca2+,Mg2+,Fe3+,等离子,加入酒石酸钾钠溶液或EDTA,可以有效地掩蔽这些离子。与纳氏试剂中的Hg2+离子生成沉淀,而使溶液浑浊的离子,如,硫化物可在预蒸馏前加入PbCO3而消除[2]。

5.4 消除干扰过程中滤纸的应用

中国生产的滤纸含NH3量较高,有时滤纸空白吸光度就达到0.3以上。下面是我们利用上海某厂生产的定性、定量滤纸及定性滤纸在空气中放置一段时间作的实验,实验结果见表1、表2及表3。

若样品必须过滤,应将滤纸用无氨水洗涤至不含NH3时再用,资料建议用10%H2SO4浸泡30 min,洗至中性后再用。方法有2种:a)将滤纸折叠好,用10%H2SO4浸泡,然后放入漏斗用无氨水洗至中性;b)将滤纸折叠后,放入漏斗洗涤数次。以上方法均取50 mL去离子水,作空白具体情况见表4及表5,试剂空白见表6。

6 显色条件的影响

6.1 碱度的影响

根据反应式,加入碱(pH增高)纳氏试剂反应平衡向生成NH2Hg2IO方向移动。即使pH的微小变化,对颜色强度亦有明显影响。加入纳氏试剂后,最后溶液显色的pH适宜范围是11.8～12.4,pH值低于11.8,不产生颜色反应,若pH值太高,溶液立即变浑,出现红色沉淀,无法测量吸光度。由此可以看出,水样的pH值要尽量调解一致,以免产生不一致而造成的误差。

6.2 显色时间的影响

在环境温度为22℃的条件下,分别对空白和含量为10.0μg,40.0μg,100.0μg标准溶液,按不同的显色时间,作比色测定,其吸光度值结果见表7。

注:显色时间的单位为分钟

可见,在一定条件下,显色10 min前不稳定,10 min～30 min颜色比较稳定,30 min～60 min又处于第二次颜色较快的加深阶段,60 min以后,颜色逐渐减退。

6.3 温度的影响

温度对显色的影响很大,由表8可以看出,在25℃条件下。显色15 min,其颜色深度达高峰,5℃～20℃吸光度无显著差异,当温度30℃时,显色15 min,则产生退色现象。温度较低时应延长到20min[3]。

7 结语

综上所述,纳氏试剂测定水中NH3-N影响因素是多方面的,只有全面控制实验中的每个细节,才能提高NH3-N测定方法的稳定性、测定结果的准确度及精密度,才能达到环境监测质量控制及其规范的要求。

参考文献

[1]国家环保局.水和废水监侧分析方法[M].3版.北京:中国环境科学出版社,1989:252-256.

[2]国家环保局.水和废水监侧分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2002:276-281.

氨氮测定过程中问题的探讨 篇8

水中过量的氨氮可以在一定的有氧环境下条件下转化成亚硝酸盐, 硝酸盐是氮循环的中间产物, 不稳定。它能与蛋白质结合形成一种强致癌物质-亚硝胺, 危害了人体的健康;另外, 氨氮是水体中的营养素, 是水体中的主要耗氧污染物, 过量的氨氮可导致水体富营养化。水中氨氮含量对鱼类影响较大, 当氨氮含量高时会导致鱼类缺氧死亡。

水中氨氮的测定方法有纳氏试剂分光光度法, 流动注射分光光度法, 离子色谱法, 水杨酸一次氯酸盐光度法, 蒸馏一滴定法和电极法等, 纳氏试剂分光光度法和离子色谱法在测地表水中氨氮时较为常见。离子色谱法测定地表水中氨氮的优点是不受水体中一些金属离子、非金属离子、颜色及浊度的影响, 水样通过用0.22μm孔径滤膜过滤后即可进行测定, 但此方法所用仪器昂贵, 不易普及, 尤其是对于地表水水质自动监测站水样现场分析不方便。地表水中氨氮测定的前处理多采用絮凝沉淀一滤纸过滤法, 由于滤纸常要反复多次用碱液和无氨水清洗以除去含微量的氨氮, 这就增加了实验的繁杂性, 同时实验结果的平行性也得不到保证;如果直接取絮凝沉淀后的上层清液, 会有絮凝物悬浮在水样中的现象, 使实验操作时间增加, 测定结果重复性较差。氨氮含量高时, 可采用蒸馏-滴定法。此方法比较费时, 且蒸馏过程不易控制。实验表明, 先将采集的水样絮凝沉淀后再在离心机上离心沉淀, 使沉淀物附着在离心管底, 再取上清液用纳氏试剂分光光度法测定, 用这种方法测黄河水中的氨氮相比较来说简便快速, 容易操作, 同时实验结果的准确度和重复性也较高。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

722分光光度计;离心机。25%氢氧化钠溶液;10%硫酸锌溶液;50%酒石酸钾钠溶液;10.0μg/m L氨氮标准使用液:取10.00 m L氨氦标准溶液 (500 mg/L) 于500 m L容量瓶中, 用水稀释至刻度。纳氏试剂:称取75 g氢氧化钾, 溶于250 m L水中, 冷却;另称取25g碘化钾, 溶于100 m L水中, 每次加入少量的二氯化汞, 不停地搅拌溶解, 直到出现颜色变为朱红色而且刚好产生沉淀时, 改为滴加饱和二氯化汞溶液, 此时显色反应产生的化合物的反应最灵敏, 至出现微量朱红色沉淀不溶解后, 在将此上面配置的氢氧化钾溶液在搅拌下缓慢加入, 并定容至500 m L, 混和均匀后静止过夜, 取上清液于聚乙烯瓶中密封保存。实验用水均为新鲜制得的无氨水。

1.2 实验步骤

1.2.1 标准曲线。

取0, 0.50, 1.00, 3.O0, 5.O0, 7.00, 10.00 m L氨氮标准使用液于50 m L比色管中, 用水稀释至刻度, 加入1.0 m L酒石酸钾钠溶液, 摇匀, 再加入1.5m L纳氏试剂, 充分混匀溶液并放置10 min后, 于420 nm处测定溶液的吸光度, 记录不同浓度测得的吸光值, 用各点减去零浓度空白的吸光值, 绘制标准曲线。

1.2.2 样品分析。

在100 m L比色管中加入100 m L地表水水样 (水样采集于聚乙烯瓶或玻璃瓶内, 加硫酸酸化至p H<2, 于2∽5℃下存放, 并在24小时内尽快分析。酸化样品时应注意周围环境, 防止吸收空气中的氨而玷污) , 先加入1.0 m L硫酸锌溶液, 再滴加氢氧化钠溶液, 调节p H至10.5左右, 充分混匀溶液后静置10min, 取上层溶液加入离心管中, 调节离心机速度2 000 r/min, 离心5 min后, 用大肚吸管取离心后的上层清液50.00 m L于50 m L比色管中, 按照1.2.1试验方法处理后测定溶液的吸光度, 并求得样品中氨氮的浓度。

2 实验结果与分析

2.1 准确度实验

不同浓度的氨氮标准溶液, 分别加入6个含有不同氨氮浓度的浑浊地表水水样后, 通过上述絮凝一沉淀离心法预处理, 在用纳氏试剂分光光度法进行测定, 计算各个水样的加标回收率, 实验结果见表1。

2.2 重复性实验

取3个含有不同氨氮浓度的浑浊地表水样, 共作5次平行样, 采用絮凝一沉淀离心法预处理后, 用纳氏试剂分光光度法进行测定, 对实验结果计算相对标准偏差, 实验结果见表2。

2.3 实验结论

通过以上数据说明:将采集的地表水水样采用絮凝一沉淀离心法进行预处理后, 再用纳氏试剂分光光度法测定水样中的氨氮浓度, 此方法简便快速, 测定结果准确度较高, 重复性较好, 加标回收率为95.9~101.6, 相对标准偏差为l.5%~2.0%。本方法不需用昂贵的仪器, 且方法简便快速, 容易操作, 节省了许多人力物力, 因此对浓度较低且干扰较多的黄河水 (属地表水) 中氨氮的测量比较适用。对其他废水的做法有待进一步研究。

参考文献

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

氨氮测定过程中问题的探讨 篇9

制革各工序废水氨氮分布不均匀[8],脱灰废水氨氮浓度达到1 000 mg/L以上,浸水等工序废水的氨氮浓度又很低,因此要求测定方法的检出范围足够宽。制革废水颜色深,成分复杂[9],为避免干扰,在测定前需对水样进行预处理。通过初步试验筛选,本研究采用蒸馏作为水样预处理方法,用蒸馏-滴定法(以下简称滴定法)和纳氏试剂比色法(以下简称比色法)测定水样中的氨氮浓度,比较两者检测氨氮的效果。滴定法是美国环保局的标准方法之一[10],适用于高浓度氨氮废水的检测,该方法与国标GB7478-87[11]基本相同,但在缓冲试剂、指示剂和滴定试剂的选用上有所差别。比色法也是一种经典的国标方法(GB7479-87)[12],自创立至今已应用了一个多世纪之久,但配制纳氏试剂使用的汞离子毒性较大,使废液难以处理[10,13]。

1 试验部分

1.1 试剂

无氨水:由超纯水机制得,电阻率达到18.25MΩ·cm,现制现用。用于所有试剂配制和水样稀释。

脱氯剂:3.5g Na2S2O3·5H2O溶于水,定容至1 L。用于除去水样中的残余氯[10]。每周重新配制。

缓冲液:将8.8mL 1mol/L NaOH溶液加入500mL四硼酸钠溶液(9.5 g Na2B4O7·10H2O/L)中,定容至1L。

氢氧化钠溶液:6mol/L。

硼酸吸收液:20g H3BO3溶于水,定容至1L。

混合指示剂:0.2g甲基红和0.1 g亚甲基蓝分别溶于100mL和50mL 95%乙醇中,再将两者混合。每月重新配制。

硫酸标准滴定液:0.56mL浓硫酸(98%)定容至1L,用无水碳酸钠溶液标定其浓度[14]。

纳氏试剂:7g KI和10g HgI2溶于水,将此溶液在搅拌下缓缓加入50 mL NaOH溶液(0.32g/mL)中,定容至100mL。避光密封保存。

酒石酸钾钠溶液:50g KNaC4H4O6·4H2O溶于100mL水中,加热煮沸以去除氨,冷却后定容至100 mL。

铵标准贮备溶液:3.819g在100 ℃干燥2h的NH4Cl溶于水,定容至1 L,CN = 1 000 mg/L。

铵标准使用溶液:移取10mL铵标准贮备溶液,定容至1L,CN=10 mg/L。

除NH4Cl为优级纯外,其余试剂均为分析纯。

1.2 仪器

玻璃蒸馏装置;UPH-I-10T型超纯水机,成都超纯科技有限公司;PHS-3C型精密酸度计,上海大普仪器有限公司;Lambda 25紫外可见分光光度计,美国Perkin Elmer公司。

1.3 氨氮测定方法

1.3.1 蒸馏预处理

制革废水混浊或带色,并含有油脂、悬浮物、金属离子等杂质,不利于氨氮测定,因此水样须进行蒸馏预处理,得到澄清馏出液,再进行测定。蒸馏装置由500 mL蒸馏烧瓶、定氮球和直形冷凝管组成,冷凝管末端导管出口浸入吸收液液面下(见图1)。

先将250mL无氨水、10mL缓冲液和少量碎瓷片(防止暴沸)加入蒸馏烧瓶中,加热蒸馏以清洗蒸馏装置,直至馏出液不含氨氮。然后将250mL水样或定量稀释至250mL的水样、25mL缓冲液和少量碎瓷片加入蒸馏烧瓶中(必要时加入少许石蜡防止泡沫产生),用6mol/L氢氧化钠溶液将pH值调至9.5,迅速连接整套蒸馏装置。用装有50mL硼酸吸收液的500mL锥形瓶收集馏出液。加热蒸馏,收集至少200mL馏出液,定容至250mL。

1.3.2 蒸馏-滴定法

取50mL馏出液,加入2滴混合指示剂,用硫酸标准液滴定,至馏出液变为淡紫色,记录硫酸用量。测定2份平行样。

用250mL无氨水代替水样,按上述步骤进行空白试验。然后用下式计算水样氨氮浓度:

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式中:CN为水样氨氮浓度(mg/L);A为滴定馏出液消耗的硫酸体积(mL);B为滴定空白样馏出液消耗的硫酸体积(mL);C为硫酸标准液中H+的浓度(mol/L);M为氮的摩尔质量(g/mol);V为所取原始水样的体积(mL)。

注:“—”表示未检测出氨氮。

1.3.3 纳氏试剂比色法

依据国家标准方法(GB7479-87)测定氨氮浓度[12]。

1.4 准确度及精密度测定

移取25mL铵标准贮备溶液(CN =1 000 mg/L),稀释至250 mL,按1.3的步骤用2种方法分别测定氨氮浓度,平行测定5次,计算平均值、相对误差和相对标准偏差。

1.5 干扰物质对2种方法的影响

选用尿素、正丙胺、乙醇胺、甘氨酸和明胶,分别配成1g/L的溶液,按1.3的步骤先蒸馏预处理,再用2种方法分别测定氨氮浓度。

另用尿素、正丙胺和乙醇胺,分别配制氮的质量浓度为0.1mg/mL的溶液,各取0.2、1和5mL作为待测液,用1.3.3的方法进行比色法测定。

1.6 制革废水中氨氮浓度的测定

1.6.1 制革生产工艺流程

黄牛盐湿皮5张,去肉称重,按本实验室此前研究所用的常规工艺[15]进行各工序操作,并采集水洗、预浸水、主浸水、脱毛浸灰、预脱灰、主脱灰、软化、浸酸和铬鞣等9个工序的废水,分别编号为1#~9#。

1.6.2 水样处理与保存

采集的废水样品,经40目筛网过滤,注入事先添加了1mL脱氯剂的500mL聚乙烯瓶中,装满不留顶空,并将瓶口密封。水样立即进行测定,否则应在4℃冷藏保存,于24h内完成测定。

1.6.3 氨氮浓度的测定

选取水洗到铬鞣等9个工序的水样,按1.3的步骤用2种方法分别检测馏出液中的氨氮。

1.7 硫离子对比色法测定的影响

选用不同浓度(1mg/L、10mg/L、100mg/L和1g/L)的Na2S溶液,取2~5mL与2mL铵标准使用溶液(CN = 10mg/L)混合作为待测液,用1.3.3的方法测定氨氮含量。

2 结果与讨论

2.1 2种方法准确度及精密度的比较

滴定法与比色法的准确度和精密度如表1所示。2种方法的准确度都较高,相对误差分别为6.02%和7.43%。误差的来源有测量时的系统误差,还有蒸馏时可能有小部分氨氮逸出而未被硼酸完全吸收,或存在于蒸馏废液中未被蒸出。由此可见蒸馏过程中氨氮的损失量很小,采用蒸馏的方法对水样进行预处理是可行的。滴定法的相对标准偏差(0.90%)小于比色法(2.98%),说明前者精密度更高,重复性更好。总体来看,滴定法较比色法更为稳定可靠,其原因可能是比色法的检出上限仅为2mg/L,远小于滴定法[11,12],对于氨氮含量较高的水样来说,进行比色测定前必须经过多倍稀释,因此误差会被放大,影响准确度和精密度。

2.2 干扰物质对2种方法的影响

用2种方法测得的各物质馏出液的氨氮含量,如表2所示。尿素对滴定法和比色法测定都有影响,若存在于待测废水中会使测定结果偏高。其原因是在pH值9.5的蒸馏条件下,一部分尿素会缓慢水解生成氨气[10]:

NH2CONH2 + H2O → 2NH3 + CO2

经计算,水解的尿素占全部尿素的6%左右。正丙胺具有强挥发性,在蒸馏过程中会被蒸出并被硼酸吸收,在滴定时与硫酸反应。由表2可知,正丙胺溶液的氮含量为239.4 mg/L,用滴定法测得的氨氮含量为234.6 mg/L,即几乎所有正丙胺都被滴定法检测了出来;比色法对正丙胺没有响应,表明纳氏试剂不会与正丙胺发生络合反应而显色。因此正丙胺对滴定法测量干扰很大,而对比色法没有影响。乙醇胺馏出液测得的氨氮含量很低,其原因是乙醇胺在蒸馏过程中挥发量很小,约占总量的0.8%,所以对2种方法的测定结果干扰都不大。选择甘氨酸和明胶,用来模拟制革废水中的蛋白质分解产物,经蒸馏预处理二者均未检测出氨氮,表明蛋白质水解产物在本试验的蒸馏条件下不会产生氨氮。

2.3 2种方法测定制革废水氨氮的比较和分析

按1.6工艺流程进行制革操作,用滴定法与比色法分别测得的各工序废水氨氮浓度如图2所示。通过对比可知,2种方法测量值的分布规律相同,都是先升后降,其中以脱灰和软化工序废水的氨氮浓度为最高。除浸灰和预脱灰废水(4#和5#)外,其余工序废水用2种方法测得的氨氮浓度都相差不大。试验中发现,由于脱毛浸灰工序中加入了硫化碱[15],浸灰废水中硫离子含量较大,浸灰后的水洗操作未能将硫离子清除干净,使预脱灰废水中硫离子浓度也较高。浸灰和预脱灰废水经蒸馏预处理后,硫离子仍无法完全被消除,馏出液有硫化氢气味。由检测原理可知,滴定法不受硫离子的干扰,因此只考察了硫离子对比色法的影响,结果(见图3)表明硫离子的存在干扰了比色法测定,而且随着硫离子加入量的增大,测量误差也逐渐变大,其原因是硫离子会与纳氏试剂络合生成浊胶体而显色[16],导致浸灰和预脱灰废水测得的氨氮浓度偏高,与滴定法测量值相差较大。

3 结 论

(1)对于氨氮含量较高的制革废水来说,蒸馏-滴定法检测的准确度和精密度比纳氏试剂比色法更好。蒸馏适合作为制革废水的预处理方法。

(2)蒸馏过程中易水解生成氨的有机物(如尿素)以及可能挥发的有机胺类物质,会干扰蒸馏-滴定法和纳氏试剂比色法的测定结果,因此测定制革废水氨氮浓度时,应注意皮革化工材料中是否含有上述干扰物质。

(3)传统硫化碱脱毛工序废水中含有的硫离子,会导致纳氏试剂比色法的测定结果偏高;而蒸馏-滴定法不受其影响,适用于测定高浓度硫离子制革废水中的氨氮。

综上所述,蒸馏-滴定法更适合作为制革废水中氨氮浓度的测定方法。

摘要：比较了蒸馏-滴定法和纳氏试剂比色法测定制革废水中氨氮浓度的准确度和精密度,研究了可能存在的干扰物质对检测的影响。结果表明:滴定法的准确度和精密度均高于比色法。蛋白质的水解产物(如甘氨酸和明胶)可能不会干扰2种方法的检测结果。水样中含有在蒸馏过程中易水解生成氨的有机物时,2种方法的检测值都会增加;水样中含有易挥发的有机胺时,滴定法检测值会显著提高。废水中硫离子含量较高时,会导致比色法的测量值偏大。因此蒸馏-滴定法更适合测定制革废水中的氨氮。