氨氮测定中采用蒸馏- 纳氏试剂分光光度法预处理方法的改进

深圳市同奥科技有限公司作为水质测定仪厂家,致力于为用户提供水质检测一站式解决方案。氨氮作为水质分析中最常规的项目,是我国地表水环境监测的重要指标。氨氮的测定方法较多且各有特点,其中HJ 535–2009《水质氨氮的测定 纳氏试试剂分光光度法》是一种经典方法。但当水样含有干扰物质时会影响显色,进而影响氨氮测定的准确度。

  • 发布时间:2019-06-07

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  • 作者:深圳市同奥科技有限公司

  • 来源:江苏省泰州环境监测中心

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深圳市同奥科技有限公司作为水质测定仪厂家,致力于为用户提供水质检测一站式解决方案。氨氮作为水质分析中最常规的项目,是我国地表水环境监测的重要指标。氨氮的测定方法较多且各有特点,其中HJ 535–2009《水质氨氮的测定 纳氏试试剂分光光度法》是一种经典方法。但当水样含有干扰物质时会影响显色,进而影响氨氮测定的准确度。为消除水中钙、镁等金属离子、色度浊度等因素对氨氮测定的干扰,在分析时需作适当的预处理,常用的预处理方法有絮凝沉淀法和蒸馏法。在实际工作中,蒸馏法预处理耗时较长,也存在蒸馏时温度过高,蒸馏速度过快,不能保证氨氮被硼酸充分吸收;比色时由于硼酸的存在,影响水样的pH 值,需做中和处理,但方法中对氢氧化钠的加入量及中和硼酸的程度未做具体说明等问题,导致测定结果偏低,给实际操作带来不便。

氨极易溶于水,常温常压下,1 体积水可溶解700 倍体积氨,以50mL 吸收液计算,理论上可吸收氨水35000mL,约24g,在理论上蒸馏水可替代硼酸作为蒸馏吸收液。为寻求方便实际操作又满足质量控制要求的预处理方法,经多次试验,本文对蒸馏- 纳氏试剂分光光度法测定水样中氨氮时,蒸馏吸收液的改变对测定结果的影响进行了研究,对采用蒸馏水替代硼酸作为蒸馏吸收液的可行性进行了探讨,采用国家标准质控样、加标回收等方式进行质量控制,确保测定结果符合规范要求,为广大环境监测工作者提供参考。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

TR 6800NH 氨氮测定仪

智能一体化蒸馏仪

PHB-215X 便携式pH 计

纳氏试剂等

1.2 试验方法

方法1:硼酸—蒸馏吸收液法。根据HJ 535–2009《水质氨氮的测定 纳氏试试剂分光光度法》,以50mL 硼酸为吸收液,蒸馏250mL 水样,待馏出液收集到200mL 时停止蒸馏,加水定容至250mL,将吸收后的硼酸溶液用1 mol/L 的氢氧化钠溶液调pH 至7~9 后再加入掩蔽剂、纳氏试剂进行测定。

方法2:蒸馏水—吸收液法。以50mL 蒸馏水为吸收液,待馏出液收集到200mL 时取下,定容至250mL 进行测定。

2 结果与分析

2.1 校准曲线的测定

在8 个50mL 比色管中,分别加入 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、10.00mL 氨氮标准工作溶液,其所对应的氨氮量分别为0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0 和100.0μg,加水至标线。加入1.0mL 酒石酸钾钠溶液,摇匀,再加入纳氏试剂1.5mL,摇均。放置15 min 后,在波长420 nm 下,用20 mm 比色皿,以水作参比,测量吸光度。由测得的吸光度,减去零浓度空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量(μg)对校正吸光度的标准曲线,得回归方程为y=0.0072x+0.0052,r=0.9999。

2.2 方法检出限的测定

按照样品分析的全部步骤,重复10 次空白实验,将各个测定结果换算为样品中的浓度,计算10 次平行的标准偏差,按公式MDL = t(n -1,0.99)×S 计算[5](其中n = 10 时,t(n - 1,α = 0.99)= 2.821;S 为重复测定n 次的标准偏差)。10 次平行测定样品的检出限为0.025mg/L,与国标方法相比灵敏度较好。

2.3 方法准确度和精密度的测定

按照样品分析的全步骤,对国家环保部标准样品研究所的氨氮标样No:2005112、200594(GSB07-3164-2014)以及实际水样采用1.2 中两种方法进行6 次平行测定,结果见表1 和表2。

表1 不同蒸馏吸收液测定氨氮标准样品的分析结果(n=6)

表1 不同蒸馏吸收液测定氨氮标准样品的分析结果(n=6)

由表1 可知,测定标准样品①时,采用方法1 测得标准样品的平均值为0.506 mg/L,低于标准值,相对误差为33.8%;方法2 测得标准样品的平均值为0.774 mg/L,相对误差为1.3%,在标准样品的保证值范围内。测定标准样品②时,方法1 测得标准样品的平均值为0.961 mg/L,低于标准值,相对误差为26.1%;方法2 测得标准样品的平均值为1.273mg/L,相对误差为2.3%,在标准样品的保证值范围内。

比较而言,预处理时使用硼酸作为吸收液测得的氨氮浓度偏低,且浓度越低,测量的相对误差越大,而蒸馏水作为吸收液测氨氮得到的相对标准偏差值较小,说明蒸馏水吸收测定氨氮标样的精密度较好,该方法能够满足氨氮水质监测的技术要求。

表2 不同蒸馏吸收液测定地表水水样的分析结果

表2 不同蒸馏吸收液测定地表水水样的分析结果

实际样品取自长江流域高港码头断面南、中、北3 个位置,每个样品采用蒸馏水吸收液法预处理后平行测定3 次,同时进行加标回收实验,得到加标回收率为99.5%,测定结果的相对标准偏差为1.2%,符合氨氮测定的技术要求。

3 结论

本研究表明,采用蒸馏—纳氏试剂分光光度法测定氨氮,预处理时若以硼酸为吸收液,测得的浓度偏低,并且浓度越低相对误差越大。而采用蒸馏水作吸收液可省去调节馏出液pH 的过程,改进后的方法不论是标准样品还是实际水样的测定,其方法检出限、精密度和准确度均能满足水质监测的要求,测试结果数据稳定、精密度好、结果可靠,此法作为实际工作中地表水氨氮的监测是可行的。

深圳市同奥科技有限公司将水质检测仪深植应用,致力于为用户提供合适、完备的水质检测解决方案,经过十多年的发展,贴近用户的创新设计已广泛应用于市政污水、工业污水、环境监测站 污水处理厂、科研单位、高等院校、生物、制药、养殖、食品、饮品、电力、石化、新能源及其它工业领域。

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