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1、水质氨氮检测方法及操作步骤水质氨氮检测方法及操作步骤氨 氮氨氮 (NH3-N) 以游离氨 (NH3) 或铵盐 (NH4+) 形式存在于水中,两者的组成比取决于水的pH 值。当 pH 值偏高时 ,游离氨的比例较高。反之,则铵盐的比例为高。水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,某些工业废水,如焦化废水与合成氨化肥厂废水等,以及农田排水。 此外 ,在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用,还原为氨。在有氧环境中,水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚至继续转变为硝酸盐。测定水中各种形态的氮化合物,有助于评价水体被污染与“ 自净 ” 状况。氨氮含量较高时,对鱼类则可呈现毒害作用
2、。1、方法的选择氨氮检测 方法 ,通常有纳氏比色法、苯酚-次氯酸盐 (或水杨酸 -次氯酸盐 )比色法与电极法等。纳氏试剂比色法具操作简便、灵敏等特点,水中钙、镁与铁等金属离子、硫化物、醛与酮类、颜色 ,以及浑浊等干扰测定,需做相应的预处理,苯酚 -次氯酸盐比色法具灵敏、稳定等优点 ,干扰情况与消除方法同纳氏试剂比色法。电极法通常不需要对水样进行预处理与具测量范围宽等优点。氨氮含量较高时,尚可采用蒸馏酸滴定法。2、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 ,必要时可加硫酸将水样酸化至pH2,于25下存放。酸化样品应注意防止吸收空气中的氮而遭致污染。预 处 理水样带色或浑浊以及含其它一
3、些干扰物质,影响氨氮的测定。为此,在分析时需做适当的预处理。 对较清洁的水 ,可采用絮凝沉淀法,对污染严重的水或工业废水,则以蒸馏法使之消除干扰。(一)絮凝沉淀法概 述加适量的硫酸锌于水样中,并加氢氧化钠使呈碱性,生成氢氧化锌沉淀,再经过滤去除颜色与浑浊等。仪 器100ml 具塞量筒或比色管。试 剂精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤(1)10%(m/V) 硫酸锌溶液 :称取 10g 硫酸锌溶于水,稀释至
4、100ml。(2)25%氢氧化钠溶液 :称取 25g 氢氧化钠溶于水,稀释至 100ml,贮于聚乙烯瓶中。(3)硫酸 =1 、84。步 骤取 100ml 水样于具塞量筒或比色管中,加入 1ml 10% 硫酸锌溶液与0、1 0、2ml 25% 氢氧化钠溶液 ,调节 pH 至 10、5 左右 ,混匀。放置使沉淀,用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤,弃去初滤液20ml。(二)蒸 馏 法概 述调节水样的pH 使在 6、07、4 的范围 ,加入适量氧化镁使呈微碱性(也可加入pH9、5的 Na4B4O7-NaOH 缓冲溶液使呈弱碱性进行蒸馏;pH 过高能促使有机氮的水解,导致结果偏高),蒸馏释出的氨 ,被
5、吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏比色法或酸滴定发时,以硼酸溶液为吸收液 ;采用水杨酸 -次氯酸比色法时,则以硫酸溶液为吸收液。仪 器带氮球的定氮蒸馏装置:500ml 凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管与导管。试 剂水样稀释及试剂配制均用无氨水。(1)无氨水制备 : 蒸馏法 :每升蒸馏水中加0、1ml 硫酸,在全玻璃蒸馏器中重蒸馏,弃去 50ml 初滤液 ,接取其余馏出液于具塞磨口的玻瓶中,密塞保存。离子交换法 :使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。(2)1mol/L 盐酸溶液。(3)1mol/L 氢氧化钠溶液。(4)轻质氧化镁 (MgO): 将氧化镁在500下加热 ,以除去碳酸盐。(5)0、05%溴百
6、里酚蓝指示液(pH6、07、6)。(6)防沫剂 ,如石蜡碎片。(7)吸收液 :硼酸溶液 :称取 20g 硼酸溶于水稀释至1L。硫酸 (H2SO4)溶液 :0、01mol/L 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤步 骤(1)蒸馏装置的预处理:加 250ml 水于凯氏烧瓶中,加 0、25g 轻质氧化镁与数粒玻璃珠,加热蒸馏 ,至馏出液不含氨为止,弃去瓶内残渣。(2)分取 250ml 水样 (如氨氮含量较高,可
7、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,加数滴溴百里酚蓝指示液,用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调至pH7 左右。加入 0、25g 轻质氧化镁与数粒玻璃珠,立即连接氮球与冷凝管,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。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 -次氯酸盐比色法时,改用 50ml 0、0 1mol/L 硫酸溶液为吸收液。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)防止在蒸馏时产生泡沫,必要时加入少量石蜡碎片于凯氏烧瓶中。(3)水样如含余氯
8、,则应加入适量0、35%硫代硫酸钠溶液,每 0、 5ml 可除去 0、25mg 余氯。(一) 纳氏试剂光度法GB7479-87 概 述1、方法原理碘化汞与碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物,此颜色在较宽的波长范围内具强烈吸收。通常测量用波长在410425nm 范围。2、干扰及消除脂肪胺、芳香胺、醛类、丙酮、醇类与有机氯胺类等有机化合物,以及铁、锰、镁、硫等无机离子 ,因产生异色或浑浊而引起干扰,水中颜色与浑浊亦影响比色。为此 ,须经絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理,易挥发的还原性干扰物质,还可在酸性条件下加热除去。对金属离子的干扰,可加入适量的掩蔽剂加以消除。3、方法适用范围本法最低检出浓
9、度为0、025mol/L( 光度法 ),测定上限为2mg/L 。采用目视比色法,最低检出浓度为 0、02mg/L 。水样作适当的预处理后,本法可适用于地表水、地下水、工业废水与生活污水。仪 器(1)分光光度法。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤(2)pH 计。试 剂配制试剂用水应为无氨水。1、纳氏试剂可选择下列一种方法制备。(1)称取 20g 碘化钾溶于约25ml 水中 ,边搅拌边分次少量加入二氯化汞(H
10、gCI2) 结晶粉末(约 10g),至出现朱红色沉淀不易溶解时,改为滴加饱与二氯化汞溶液,并充分搅拌 ,当出现微量朱红色沉淀不再溶解时,停止滴加二氯化汞溶液。另称取 60g氢氧化钾溶于水,并稀释至 250ml,冷却至室温后,将上述溶液在边搅拌下,徐徐注入氢氧化钾溶液中,用水稀释至400ml,混匀。静置过夜,将上清液移入聚乙烯瓶中,密塞保存。(2)称取 16g 氢氧化钠 ,溶于 50ml 充分冷却至室温。另称取 7g 碘化钾与 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,贮于聚乙烯瓶中,密塞保存。2、酒石酸钾钠溶液称取 50g 酒石
11、酸钾钠 (KnaC4H4O6 4H2O)溶于 100ml 水中 ,加热煮沸以除去氨,放冷 ,定容至 100ml。3、铵标准贮备溶液称取 3、819g 经 100干燥过的氯化铵(NH4Cl) 溶于水中 ,稀释至标线。此溶液每毫升含1、00mg 氨氮。4、铵标准使用溶液移取 5、00ml 铵标准贮备液于500ml 容量瓶中 ,用水稀释至标线。此溶液每毫升含0、010mg 氨氮。步 骤1、校准曲线的绘制吸取 0、0、50、1、00、3、00、5、00、7、00、与 10、0ml 铵标准使用液于50ml 比色管中 ,加水至标线。加1、0ml 酒石酸钾钠溶液,混匀。加 1、5ml 纳氏试剂 ,混匀。放置
12、10min后,在波长 4250nm 处,用光程 20mm 比色皿 ,以水作参比 ,测量吸光度。由测得得吸光度,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(mg)对校正吸光度得校准曲线。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤2、水样的测定(1)分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样(使氨氮含量不超过0、1mg),加入 50ml 比色管中,稀释至标线 ,加 1、0ml 酒石酸钾钠溶液。(2)分取适量经蒸
13、馏预处理后的馏出液,加入 50ml 比色管中 ,加一定量1mol/L 氢氧化钠溶液以中与硼酸 ,稀释至标线。加1、 5ml 纳氏试剂 ,混匀。放置10min 后,同校准曲线步骤测量吸光度。3、空白试验 :以无氨水代替水样,作全程序空白测定。计 算由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后,从校准曲线上查得氨氮含量(mg)。氨氮 (N,mg/L)=式中 ,m由校准曲线查得的氨氮量(mg); V水样体积 (ml) 。精密度与准确度三个实验室分析含1、141、16mg/L 氨氮的加标水样,单个实验室的相对标准偏差不超过 9、5%;加标回收率范围为95104%。四个实验室分析含1、813、06mg/L
14、氨氮的加标水样,单个实验室的相对标准偏差不超过 4、4%;加标回收率范围为9496%。注意事项(1)纳氏试剂中碘化汞与碘化钾的比例,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。(2)滤纸中常含有痕量铵盐,使用时注意用无氨水洗涤。所用玻璃器皿应避免实验室空气中氨的沾污。(二) 水杨酸 -次氯酸盐光度法GB7481-87 概 述1、方法原理在亚硝基铁氰化钠存在下,铵与水杨酸盐与次氯酸离子反应生成兰色化合物,在波长697nm 具最大吸收。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 11
15、 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤2、干扰及消除氯铵在此条件下,均被定量的测定。钙、镁等阳离子的干扰,可加酒石酸钾钠掩蔽。3、方法的适用范围本法最低检出浓度为0、01mg/L, 测定上限为1mg/L 。适用于饮用水、生活污水与大部分工业废水中氨氮的测定。仪 器(1)分光光度计。(2)滴瓶(滴管流出液体 ,每毫升相当于20 1 滴) 试 剂所有试剂配制均用无氨水。1、铵标准贮备液称取 3、819g 经 100干燥过的氯化铵(NH4Cl) 溶于水中 ,移入 1000ml 容量瓶中 ,稀释至标线。此溶液每毫升含1、00mg 氨氮。2、铵标准中间液吸取 10、 0
16、0ml 铵标准贮备液移取100ml 容量瓶中 ,稀释至标线。 此溶液每毫升含0、 10mg氨氮。3、铵标准使用液吸取 10、00ml 铵标准中间液移入1000ml 容量瓶中 ,稀释至标线。此溶液每毫升含1、00g 氨氮。临用时配置。4、显色液称取 50g 水杨酸 C6H4(OH)COOH ,加入 100ml 水 ,再加入 160ml 2mol/L 氢氧化钠溶液,搅拌使之完全溶解。另称取50g 酒石酸钾钠溶于水中,与上述溶液合并移入1000ml 容量瓶中 ,稀释至标线。存放于棕色玻瓶中,本试剂至少稳定一个月。注:若水杨酸未能全部溶解,可再加入数毫升氢氧化钠溶液,直至完全溶解为止,最后溶液的 pH
17、 值为 6、06、5。5、次氯酸钠溶液取市售或自行制备的次氯酸钠溶液,经标定后 ,用氢氧化钠溶液稀释成含有效氯浓度为0、35%(m/V), 游离碱浓度为0、75mol/L( 以 NaOH 计)的次氯酸钠溶液。存放于棕色滴瓶内,本试剂可稳定一星期。6、亚硝基铁氰化钠溶液精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤称取 0、1g 亚硝基铁氰化钠Na2 Fe(CN)6NO 2H2O 置于 10ml 具塞比色管中,溶于水,
18、稀释至标线。此溶液临用前配制。7、清洗溶液称取 100g 氢氧化钾溶于100ml 水中,冷却后与 900ml 95%(V/V) 乙醇混合 ,贮于聚乙烯瓶内。步 骤1、校准曲线的绘制吸取 0、1、00、2、00、4、 00、6、00、8、00ml 铵标准使用液于10ml 比色管中 ,用水稀释至 8ml,加入 1、00ml 显色液与2 滴亚硝基铁氰化钠溶液,混匀。再滴加2 滴次氯酸钠溶液,稀释至标线 ,充分混匀。放置1h 后,在波长 697nm 处,用光程为 10mm 的比色皿 ,以水为参比,测量吸光度。由测得的吸光度,减去空白管的吸光度后,得到校正吸光度,绘制以氨氮含量( g) 对校正吸光度的校
19、准曲线。2、水样的测定分取适量经预处理的水样(使氨氮含量不超过8g) 至 10ml 比色管中 ,加水稀释至8ml,与校准曲线相同操作,进行显色与测量吸光度。3、空白试验以无氨水代替水样,按样品测定相同步骤进行显色与测量。计 算由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后,从校准曲线上查得氨氮含量( g) 。氨氮 (N,mg/L)=式中 ,m由校准曲线查得的氨氮量( g); V水样体积 (ml) 。注意事项水样采用蒸馏预处理时,应以硫酸溶液为吸收液,显色前加氢氧化钠溶液使其中与。(三) 滴 定 法GB7478-87 概 述精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢
20、迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤滴定法仅适用于进行蒸馏预处理的水样。调节水样至pH6、07、4 范围 ,加入氧化镁使呈微碱性。加热蒸馏,释出的氨被吸收入硼酸溶液中,以甲基红 -亚甲蓝为指示剂,用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。当水样中含有在此条件下,可被蒸馏出并在滴定时能与酸反应的物质,如挥发性胺类等,则将使测定结果偏高。试 剂(1)混合指示液 : 称取 200mg 甲基红溶于100ml 95%乙醇 ;另称取 100mg 亚甲蓝溶于50ml 95% 乙醇。以两份甲基红溶液与一份亚甲蓝
21、溶液混合后供用。混合液一个月配制一次。注: 为使滴定终点明显,必要时添加少量甲基红溶液于混合指示液中,以调节二者的比例至合适为止。(2)硫酸标准溶液 (1/2H2SO4=0、020mol/L): 分取 5、 6ml(1+9) 硫酸溶液于1000ml 容量瓶中 ,稀释至标线 ,混匀。按下述操作进行标定。称取经 180干燥 2h 的基准试剂级无水碳酸钠(Na2CO3) 约 0、5g(称准至 0、0001g),溶于新煮沸放冷的水中,移入 500ml 容量瓶中 ,稀释至标线。 移取 25、00ml 碳酸钠溶液于150ml锥形瓶中 ,加 25ml 水,加 1 滴 0、05%甲基橙指示液 ,用硫酸溶液滴定
22、至淡橙红色止。记录用量 ,用下列公式计算,硫酸溶液的浓度。硫酸溶液浓度 (1/2H2SO4,mol/L)=式中 ,W碳酸钠的重量(g); V硫酸溶液体积 (ml) 。(3)0、05%甲基橙指示液。步 骤1、水样的测定于全部经蒸馏预处理、以硼酸溶液为吸收液的馏出液中,加 2 滴混合指示液 ,用 0、020mol/L 硫酸溶液滴定至绿色转变成淡紫色止,记录用量。2、空白试验以无氨水代替水样,同水样全程序步骤进行测定。计 算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 11 页 - - - - -
23、 - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤氨氮 (N,mg/L)=式中 ,A滴定水样时消耗硫酸溶液体积(ml); B空白试验硫酸溶液体积(ml); M硫酸溶液浓度 (mol/L); V水样体积 (ml); 14氨氮 (N) 摩尔质量。(四) 电 极 法概 述1、方法原理氨气敏电极为一复合电极,以 pH 玻璃电极为指示电极,银-氯化银电极为参比电极。此电极对置于盛有0、1mol/L 氯化铵内充液的塑料管中,管端部紧贴指示电极敏感膜处装有疏水半渗透薄膜 ,使内电解液与外部试液隔开,半透膜与 pH 玻璃电极有一层很薄的液膜。当水样中加入强碱溶液将pH 提高到 11 以上 ,使铵盐转化为氨,生成
24、的氨由于扩散作用而通过半透膜(水与其她离子则不能通过),使氯化铵电解质液膜层内NH4+?NH3+H+的反应向左移动,引起氢离子浓度改变,由 pH 玻璃电极测得其变化。在恒定的离子强度下,测得的电动势与水样中氨氮浓度的对数呈一定的线性关系。由此,可从测得的电位确定样品中氨氮的含量。2、干扰及消除挥发性胺产生正干扰;汞与银因同氨络合力强而有干扰;高浓度溶解离子影响测定。3、方法适用范围本法可用于测定饮用水、地面水、 生活污水及工业废水中氨氮的含量。色度与浊度对测定没有影响 ,水样不必进行预蒸馏,标准溶液与水样的温度应相同,含有溶解物质的总浓度也要大致相同。方法的最低检出浓度为0、03mg/L 氨氮
25、 ;测定上限为1400mg/L 氨氮。仪 器(1)离子活度计或带扩展毫伏的pH 计。(2)氨气敏电极。(3)电磁搅拌器。试 剂精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤所有试剂均用无氨水配制。(1)铵标准贮备液 : 称取 3、819g 经 100干燥过的氯化铵(NH4Cl) 溶于水中 ,移入 1000ml 容量瓶中 ,稀释至标线。此溶液每毫升含1、00mg 氨氮。(2)100、10、1、0、0、1mg/L 的氨标
26、准使用液: 用铵标准贮备液稀释配制。(3)电极内充液 :0、1mol 氯化铵溶液。(4)氢氧化钠 (5mol/L)-Na2-EDTA(0、5mol/L) 混合溶液 ,贮于聚乙烯瓶中。步 骤1、仪器与电极的准备按使用说明书进行,调试仪器。2、校准曲线的绘制吸取 10、00ml 浓度为 0、1、1、0、10、100、1000mg/L 的铵标准溶液于25ml 小烧杯中,浸入电极后加入1、0ml 氢氧化钠 -Na2-EDTA 溶液 ,在搅拌下 ,读取稳定的电位值(在 1min内变化不超过1mV 时,即可读数 )。在半对数坐标线绘制E-logc 的校准曲线。3、水样的测定吸取 10、00ml 水样 ,以
27、下步骤与校准曲线绘制相同。由测得的电位值,在校准曲线上直接查得水样的氨氮含量(mg/L) 。精密度与准确度七个实验室分析含14、5mg/L 氨氮的统一分发的加标地面水。实验室内相对标准偏差为 2、0%;实验室间相对标准偏差为5、2%;相对误差为 -1、 4%。注意事项(1)绘制校准曲线时,可以根据水样中氨氮含量,自行取舍三或四个标准点。(2)试验过程中 ,应避免由于搅拌器发热而引起被测溶液温度上升,影响电位值的测定。(3)当水样酸性较大时,应先用碱液调至中性后,再加离子强度调节液进行测定。(4)水样不要加氯化汞保存。(5)搅拌速度应适当,不使形成涡流 ,避免在电极处产生气泡。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - - 水质氨氮检测方法及操作步骤(6)水样中盐类含量过高时,将影响测定结果。 必要时 ,应在标准溶液中加入相同量的盐类,以消除误差。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - - -