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水質(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法HJ 535—2009
1 適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測定水中氨氮的納氏試劑分光光度法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中氨氮的測定。
當(dāng)水樣體積為 50 ml，使用 20 mm 比色皿時，本方法的檢出限為 0.025 mg/L，測定下限為 0.10 mg/L，測定上限為 2.0 mg/L（均以 N 計）。
2 方法原理
以游離態(tài)的氨或銨離子等形式存在的氨氮與納氏試劑反應(yīng)生成淡紅棕色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光度
與氨氮含量成正比，于波長 420 nm 處測量吸光度。
3 干擾及消除
水樣中含有懸浮物、余氯、鈣鎂等金屬離子、硫化物和有機物時會產(chǎn)生干擾，含有此類物質(zhì)時要作適當(dāng)處理，以消除對測定的影響。若樣品中存在余氯，可加入適量的硫代硫酸鈉溶液去除，用淀粉-碘化鉀試紙檢驗余氯是否除盡。在顯色時加入適量的酒石酸鉀鈉溶液，可消除鈣鎂等金屬離子的干擾。若水樣渾濁或有顏色時可用預(yù)蒸餾法或絮凝沉淀法處理。
4 試劑和材料
除非另有說明，分析時所用試劑均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純化學(xué)試劑，實驗用水為按 4.1 制備的水。
4.1 無氨水，在無氨環(huán)境中用下述方法之一制備。
4.1.1 離子交換法
蒸餾水通過強酸性陽離子交換樹脂（氫型）柱，將流出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內(nèi)。每升流出液加 10 g 同樣的樹脂，以利于保存。
4.1.2 蒸餾法
在 1 000 ml 的蒸餾水中，加 0.1 ml 硫酸（ ρ =1.84 g/ml），在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去前 50 ml餾出液，然后將約 800 ml 餾出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內(nèi)。每升餾出液加 10 g 強酸性陽離子交換樹脂（氫型）。
4.1.3 純水器法 用市售純水器臨用前制備。
4.2 輕質(zhì)氧化鎂（MgO）不含碳酸鹽，在 500℃下加熱氧化鎂，以除去碳酸鹽。
4.3 鹽酸， ρ (HCl)=1.18 g/ml。
4.4 納氏試劑，可選擇下列方法的一種配制。
4.4.1 二氯化汞-碘化鉀-氫氧化鉀（HgCl 2 -KI-KOH）溶液
稱取 15.0 g 氫氧化鉀（KOH），溶于 50 ml 水中，冷卻至室溫。稱取 5.0 g 碘化鉀（KI），溶于 10 ml 水中，在攪拌下，將 2.50 g 二氯化汞（HgCl 2 ）粉末分多次加入碘化鉀溶液中，直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時，充分攪拌混合，并改為滴加二氯化汞飽和溶液，當(dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時，停止滴加。在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢地加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中，并稀釋至100 ml，于暗處靜置 24 h，傾出上清液，貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，存放暗處，可穩(wěn)定 1 個月。
4.4.2 碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉（HgI 2 -KI-NaOH）溶液 稱取 16.0 g 氫氧化鈉（NaOH），溶于 50 ml 水中，冷卻至室溫。稱取 7.0 g 碘化鉀（KI）和 10.0 g 碘化汞（HgI 2 ），溶于水中，然后將此溶液在攪拌下，緩慢加入到上述 50 ml 氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至 100 ml。貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，于暗處存放，有效期 1 年。
4.5 酒石酸鉀鈉溶液， ρ =500 g/L。稱取 50.0 g 酒石酸鉀鈉（KNaC 4 H 6 O 6 ·4H 2 O）溶于 100 ml 水中，加熱煮沸以驅(qū)除氨，充分冷卻后稀釋至 100 ml。
4.6 硫代硫酸鈉溶液， ρ =3.5 g/L。稱取 3.5 g 硫代硫酸鈉（Na 2 S 2 O 3 ）溶于水中，稀釋至 1 000 ml。
4.7 硫酸鋅溶液， ρ =100 g/L。稱取 10.0 g 硫酸鋅（ZnSO 4 ·7H 2 O）溶于水中，稀釋至 100 ml。
4.8 氫氧化鈉溶液， ρ =250 g/L。稱取 25 g 氫氧化鈉溶于水中，稀釋至 100 ml。
4.9 氫氧化鈉溶液，c(NaOH)=1 mol/L。稱取 4 g 氫氧化鈉溶于水中，稀釋至 100 ml。
4.10 鹽酸溶液，c(HCl)=1 mol/L。量取 8.5 ml 鹽酸（4.3）于適量水中用水稀釋至 100 ml。
4.11 硼酸（H 3 BO 3 ）溶液， ρ =20 g/L。稱取 20 g 硼酸溶于水，稀釋至 1 L。
4.12 溴百里酚藍指示劑（bromthymol blue）， ρ =0.5 g/L。稱取 0.05 g 溴百里酚藍溶于 50 ml 水中，加入 10 ml 無水乙醇，用水稀釋至 100 ml。
4.13 淀粉-碘化鉀試紙
稱取 1.5 g 可溶性淀粉于燒杯中，用少量水調(diào)成糊狀，加入 200 ml 沸水，攪拌混勻放冷。加 0.50 g碘化鉀（KI）和 0.50 g 碳酸鈉（Na 2 CO 3 ），用水稀釋至 250 ml。將濾紙條浸漬后，取出晾干，于棕色瓶中密封保存。
4.14 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液
4.14.1 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液， ρ N =1 000 μg/ml。
稱取 3.819 0 g 氯化銨（NH 4 Cl，優(yōu)級純，在 100～105℃干燥 2 h），溶于水中，移入 1 000 ml 容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，可在 2～5℃保存 1 個月。
4.14.2 氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液， ρ N =10 μg/ml。吸取 5.00 ml 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液（4.14.1）于 500 ml 容量瓶中，稀釋至刻度。臨用前配制。
5 儀器和設(shè)備
5.1 可見分光光度計：具 20 mm 比色皿。
5.2 氨氮蒸餾裝置：由 500 ml 凱式燒瓶、氮球、直形冷凝管和導(dǎo)管組成，冷凝管末端可連接一段適當(dāng)長度的滴管，使出口尖端浸入吸收液液面下。亦可使用 500 ml 蒸餾燒瓶。
26 樣品
6.1 樣品采集與保存
水樣采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內(nèi)，要盡快分析。如需保存，應(yīng)加硫酸使水樣酸化至 pH＜2，2～5℃下可保存 7 d。
6.2 樣品的預(yù)處理
6..1 去除余氯
若樣品中存在余氯，可加入適量的硫代硫酸鈉溶液（4.6）去除。每加 0.5 ml 可去除 0.25 mg 余氯。用淀粉-碘化鉀試紙（4.13）檢驗余氯是否除盡。
6.2.2 絮凝沉淀
100 ml 樣品中加入 1 ml 硫酸鋅溶液（4.7）和 0.1～0.2 ml 氫氧化鈉溶液（4.8），調(diào)節(jié) pH 約為 10.5，混勻，放置使之沉淀，傾取上清液分析。必要時，用經(jīng)水沖洗過的中速濾紙過濾，棄去初濾液 20 ml。也可對絮凝后樣品離心處理。
6.2.3 預(yù)蒸餾
將 50 ml 硼酸溶液（4.11）移入接收瓶內(nèi)，確保冷凝管出口在硼酸溶液液面之下。分取 250 ml 樣品，移入燒瓶中，加幾滴溴百里酚藍指示劑（4.12），必要時，用氫氧化鈉溶液（4.9）或鹽酸溶液（4.10）調(diào)整 pH 至 6.0（指示劑呈黃色）～7.4（指示劑呈藍色），加入 0.25 g 輕質(zhì)氧化鎂（4.2）及數(shù)粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管。加熱蒸餾，使餾出液速率約為 10 ml/min，待餾出液達 200 ml 時，停止蒸餾，加水定容至 250 ml。
那艾-氨氮蒸餾裝置 NAI-ZLY-6L
7.2 樣品測定
7.2.1 清潔水樣：直接取 50 ml，按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。
7.2.2 有懸浮物或色度干擾的水樣：取經(jīng)預(yù)處理的水樣 50 ml（若水樣中氨氮質(zhì)量濃度超過 2 mg/L，可適當(dāng)少取水樣體積），按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。
注：經(jīng)蒸餾或在酸性條件下煮沸方法預(yù)處理的水樣，須加一定量氫氧化鈉溶液（4.9），調(diào)節(jié)水樣至中性，用水稀釋至 50 ml 標(biāo)線，再按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。
7.3 空白試驗
用水代替水樣，按與樣品相同的步驟進行前處理和測定。
10.5 水樣的預(yù)蒸餾
蒸餾過程中，某些有機物很可能與氨同時餾出，對測定有干擾，其中有些物質(zhì)（如甲醛）可以在酸性條件（pH＜1）下煮沸除去。在蒸餾剛開始時，氨氣蒸出速度較快，加熱不能過快，否則造成水樣暴沸，餾出液溫度升高，氨吸收不完全。餾出液速率應(yīng)保持在 10 ml/min 左右。蒸餾過程中，某些有機物很可能與氨同時餾出，對測定仍有干擾，其中有些物質(zhì)（如甲醛）可以在酸性條件（pH＜1）下煮沸除去。部分工業(yè)廢水，可加入石蠟碎片等做防沫劑。
10.6 蒸餾器清洗
向蒸餾燒瓶中加入 350 ml 水，加數(shù)粒玻璃珠，裝好儀器，蒸餾到至少收集了 100 ml 水，將餾出液及瓶內(nèi)殘留液棄去。
