納氏試劑比色法

納氏試劑比色法是一種測定飲用水、地面水和廢水中銨的方法。其原理是：以遊離的氨或銨離子等形式存在的銨氮與納氏試劑反應生成黃棕色絡合物，該絡合物的色度與銨氮的含量成正比，可用目視比色和分光光度法測定。目視比色法測定時，最低檢出濃度為0.2mg/L，上限濃度為2 mg/L；分光光度法測定時，最低檢出濃度為0.05 mg/L，上限濃度為2 mg/L。本方法已定為國家標準分析方法。

納氏試劑比色法

1 原理

碘化汞和碘化鉀的鹼性溶液與氨反應生成淡紅棕色膠態化合物,其色度與氨氮含量成正比,通常可在波長410~425nm範圍內測其吸光度,計算其含量. ^[2] 

本法最低檢出濃度為0.025mg/L(光度法),測定上限為2mg/L.採用目視比色法,最低檢出濃度為0.02mg/L.水樣做適當的預處理後,本法可用於地面水,地下水,工業廢水和生活污水中氨氮的測定.

2 儀器

2.1 帶氮球的定氮蒸餾裝置:500mL凱氏燒瓶,氮球,直形冷凝管和導管.

2.2 分光光度計

2.3 pH計

3 試劑 配製試劑用水均應為無氨水

3.1 無氨水可選用下列方法之一進行製備:

3.1.1 蒸餾法:每升蒸餾水中加0.1mL硫酸,在全玻璃蒸餾器中重蒸餾,棄去50mL初餾液,按取其餘餾出液於具塞磨口的玻璃瓶中,密塞保存.

3.1.2 離子交換法:使蒸餾水通過強酸型陽離子交換樹脂柱.

3.2 1mol/L鹽酸溶液.

3.3 1mol/L氫氧化納溶液.

3.4 輕質氧化鎂(MgO):將氧化鎂在500℃下加熱,以除去碳酸鹽.

3.5 0.05%溴百里酚藍指示液:pH6.0~7.6.

3.6 防沫劑,如石蠟碎片.

3.7 吸收液:

3.7.1 硼酸溶液:稱取20g硼酸溶於水,稀釋至1L.

3.7.2 0.01mol/L硫酸溶液.

3.8 納氏試劑:可選擇下列方法之一製備:

3.8.1 稱取20g碘化鉀溶於約100mL水中,邊攪拌邊分次少量加入二氯化汞(HgCl2)結晶粉末(約10g),至出現硃紅色沉澱不易溶解時,改寫滴加飽和二氯化汞溶液,並充分攪拌,當出現微量硃紅色沉澱不再溶解時,停止滴加二氯化汞溶液.

另稱取60g氫氧化鉀溶於水,並稀釋至250mL,冷卻至室温後,將上述溶液徐徐注入氫氧化鉀溶液中,用水稀釋至400mL,混勻.靜置過夜將上清液移入聚乙烯瓶中,密塞保存.

3.8.2 稱取16g氫氧化納,溶於50mL水中,充分冷卻至室温.

另稱取7g碘化鉀和碘化汞(HgI2)溶於水,然後將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化納溶液中,用水稀釋至100mL,貯於聚乙烯瓶中,密塞保存.

3.9 酒石酸鉀納溶液:稱取50g酒石酸鉀納(KNaC4H4O6·4H2O)溶於100mL水中,加熱煮沸以除去氨,放冷,定容至100Ml.

3.10 銨標準貯備溶液:稱取3.819g經100℃乾燥過的優級純氯化銨(NH4Cl)溶於水中,移入1000mL容量瓶中,稀釋至標線.此溶液每毫升含1.00mg氨氮.

3.11 銨標準使用溶液:移取5.00mL銨標準貯備液於500mL容量瓶中,用水稀釋至標線.此溶液每毫升含0.010mg氨氮.

4 測定步驟

4.1 水樣預處理:取250mL水樣(如氨氮含量較高,可取適量並加水至250mL,使氨氮含量不超過2.5mg),移入凱氏燒瓶中,加數滴溴百里酚藍指示液,用氫氧化納溶液或鹽酸溶液調節至pH7左右.加入0.25g輕質氧化鎂和數粒玻璃珠,立即連接氮球和冷凝管,導管下端插入吸收液液麪下.加熱蒸餾,至餾出液達200mL時,停止蒸餾,定容至250mL.

採用酸滴定法或納氏比色法時,以50mL硼酸溶液為吸收液;採用水楊酸-次氯酸鹽比色法時,改用50mL0.01mol/L硫酸溶液為吸收液.

4.2 標準曲線的繪製:吸取0,0.50,1.00,3.00,7.00和10.0mL銨標準使用液分別於50mL比色管中,加水至標線,加1.0mL酒石酸鉀溶液,混勻.加1.5mL納氏試劑,混勻.放置10min後,在波長420nm處,用光程20mm比色皿,以水為參比,測定吸光度. 由測得的吸光度,減去零濃度空白管的吸光度後,得到校正吸光度,繪製以氨氮含量(mg)對校正吸光度的標準曲線.

4.3 水樣的測定:

4.3.1分取適量經絮凝沉澱預處理後的水樣(使氨氮含量不超過0.1mg),加入50mL比色管中,稀釋至標線,加0.1mL酒石酸鉀納溶液.以下同標準曲線的繪製.

4.3.2 分取適量經蒸餾預處理後的餾出液,加入50mL比色管中,加一定量1mol/L氫氧化納溶液,以中和硼酸,稀釋至標線.加1.5mL納氏試劑,混勻.放置10min後,同標準曲線步驟測量吸光度.

4.4 空白實驗:以無氨水代替水樣,做全程序空白測定.

5 計算

由水樣測得的吸光度減去空白實驗的吸光度後,從標準曲線上查得氨氮量(mg)後,

按下式計算:

氨氮(N,mg/L)=m/V×1000

式中:m——由標準曲線查得的氨氮量,mg; V——水樣體積,mL.

6 注意事項:

6.1 納氏試劑中碘化汞與碘化鉀的比例,對顯色反應的靈敏度有較大影響.靜置後生成的沉澱應除去.

6.2 濾紙中常含痕量銨鹽,使用時注意用無氨水洗滌.所用玻璃皿應避免實驗室空氣中氨的玷污.