环境实验_氨氮的测定

实验二氨氮的测定

（一）纳氏试剂比色法（标准法）

一．实验目的

1．掌握絮凝沉淀法和蒸馏法进行水样预处理的操作技能。

2．掌握用纳氏试剂比色法（标准法）测定氨氮的原理和技术。

二．实验原理

碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应，生成淡红棕色胶态化合物，其颜色深浅与氨氮含量成正比，通常可在波长410-425nm范围内测其吸光度，计算其含量。

本法最低检出浓度为0.025mg/L，测定上限为2mg/L。水样作适当的预处理后，本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中氨氮的测定。

三．实验仪器、设备

1．氨氮蒸馏装置。

2．分光光度计。

3．pH计。

4．50mL比色管。

5. 1mL、5mL和10mL吸管。

四．实验试剂

1．无氨水：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初馏液，接取其余馏出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。

2．1 mol/L HCl。

3．1 mol/L NaOH。

4．轻质MgO：将MgO在500℃下加热，以除去碳酸盐。

5．0.05%溴百里酚蓝指示剂。

6．硼酸吸收液：称取20g硼酸溶于无氨水，稀释至1L。

7．10% ZnSO4：称取10g ZnSO4溶于无氨水，稀释至100mL。

8．25%NaOH：称取25g氢氧化钠溶于无氨水，稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中。

9．纳氏试剂：可选择下列方法之一制备：

①称取碘化钾5g，溶于10mL无氨水中，边搅拌边分次少量加入二氯化汞（HgCl2）粉末2.5g，直至出现微量朱红色沉淀溶解缓慢时，充分搅拌混合，并改为滴加二氯化汞饱和溶液，当出现少量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加。将上述溶液徐徐注入氢氧化钾溶液中（15g氢氧化钾溶于50mL无氨水中，冷却至室温），以无氨水稀释至100mL，混匀。于暗处静置过夜，将上清液移入聚乙烯瓶中，密塞保存。此试剂至少可稳定一个月。

②称取16g氢氧化钠，溶于50mL无氨水中，冷却至室温。另称取7g碘化钾和10 g碘化汞（HgI2）分别用少量无氨水溶解，再混合，然后将此混合液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中，用无氨水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中，密塞于暗处保存，有效期可达一年。10．酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6˙4H2O）溶于无氨水中，定容至100mL。

11．铵标准贮备液：称取3.8190g经100℃烘干过的优级纯氯化铵（NH4Cl）溶于无氨水中，定容至1000mL容量瓶中。此溶液NH3-N浓度为1.00mg/mL。

12．铵标准使用液：移取5.00mL铵标准贮备液于500mL容量瓶中，用无氨水稀释至标线。此溶液NH3-N浓度为0.01mg/mL。

五．实验步骤

1．水样预处理：（对于清洁水样，可直接测定）

（1）絮凝沉淀法：取100mL混匀水样，加1.0mL的10%硫酸锌溶液和0.2～0.3mL的25%氢氧化钠溶液，调节pH值约10.5，混匀，放置20min使之沉淀。取上清液用经无氨水充分洗涤过的中速定量滤纸过滤，弃去25mL初滤液后，接取滤液供测定用。

（2）蒸馏法：取250mL水样（如氨氮含量较高，可取适量并加水至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，用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节至pH=7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液（50mL硼酸溶液）液面下。加热蒸馏，至馏出液达200mL时，停止蒸馏，定容至250mL。

氨氮蒸馏装置

1.凯氏烧瓶；

2.定氮球；

3.直形冷凝管；

4.收集瓶；

5.电炉

2．标准曲线的绘制：吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.00 mL铵标准使用液分别于50 mL比色管中，加无氨水至标线，加1.0 mL酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5 mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以蒸馏水为参比，测定吸光度。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m （mg）对校正吸光度的标准曲线。具体配制见下表。

氨氮标准系列

管号

0123456

0.01 mg/mL 铵标准使

用液（mL）

0 0.50 1.00 3.00 5.00 7.00 10.00

酒石酸钾钠溶液(mL) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

纳氏试剂(mL) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

氨氮含量m(mg) 0 0.005 0.01 0.03 0.05 0.07 0.10 原吸光度An A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6

经试剂空白修正后吸光度A(An-A0) A0-A0

A1-A0 A2-A0 A3-A0 A4-A0 A5-A0 A6-A0

3．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50 mL比色管中，稀释至标线，加1.0 mL酒石酸钾钠溶液。以下同标准曲线的绘制。

（2）分取适量经蒸馏预处理后的馏出液，加入50 mL比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液以中和硼酸，稀释至标线。加1.5 mL纳氏试剂，混匀。放置10min后，同标准曲线步骤测量吸光度。

测出水样的吸光度A X= （测三次取平均值），扣除试剂空白吸光度A0后，即A X-A0= ，从标准曲线上查出相应的氨氮含量m X（mg）。

4．空白试验：以无氨水代替水样，作全程序空白测定。

5．计算

由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮含量（mg），按下式计算：氨氮（N，mg/L）=

式中：mx——从标准曲线上查得氨氮含量，mg；

V——水样体积，mL。

六．实验报告要求

1．写出实验名称、实验方法、采样时间和地点。

2．写出实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验试剂、实验步骤。

3．认真做好课后思考题。

七．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玷污。

3．水样有颜色、浑浊和含钙、镁、铁等金属离子及硫化物、醛和酮类等均干扰测定，需作相应的预处理（絮凝沉淀或蒸馏），对金属离子的干扰，可加适量的掩蔽剂（酒石酸钾钠）加以消除。