显色时间对水杨酸盐法测定水中氨氮的影响及其与纳氏测试法的结果对比

1、显色时间对水杨酸盐法测定水中氨氮的影响 及其与纳氏测试法的结果比照摘要：本文就水杨酸盐法在测定水中氨氮含量时的条件进行了优化，通过实现研究了显色时间对该方法测定氨氮含量结果的影响，确定了在35C的测定温度下，水杨酸盐分光光度法测定氨氮含量的最正确时间为20mi n，该方法的显色时间范围宜控制在10-60min。同时，就水杨酸盐法与纳氏测试法的测定结果 进行了比照， 发现水杨酸盐法的稳定性较之纳氏测试法的测定稳定性更高， 然而 在回收率方面的表现那么不如后者。 另外，通过观察比拟测定氨氮含量的纳氏法和 水杨酸盐法的结果，对两种方法的应用价值进行了总结。关键词： 水杨酸盐法；显色时间；氨氮测定；纳

2、氏测试法；稳定性；回收率水是人类生存必不可少的重要资源， 随着社会经济的不断开展， 人们的环境 保护意识也相应的不断增强， 对于水污染造成的环境影响越来越重视， 由此也提 升了对于水质评定指标的关注。 在相关评定中， 氨氮值是评估水质好坏的一项重 要指标。 在水体中， 氨氮一般以铵盐或者游离氨的形式存在着， 使水质呈现出发 臭、变色等富营养化变化， 不仅不利于水中微生物和鱼类的存活， 还会分解出大 量的致癌物质亚硝酸盐， 对人类健康的危害非常大。 目前， 氨氮污染已成为 我国地表水和地下水污染的重要原因之一， 我国“十二五 规划已明确了对氨氮 污染的严格控制， 而针对水中氨氮含量的检测， 其重

3、要的检测方法有两种电 极法和分光光度法， 而分光光度法又可细分为纳氏测试法和水杨酸盐法。 与电极 法相比，分光光度法在操作性、 稳定性和重复性方面的表现更具优势， 是目前常 用的检测方法。 本文对 HJ536-2022 水杨酸盐法的氨氮检测测定条件进行了优化， 基于温度条件上对化学反响速度的影响确定了检测温度， 从而就显色时间对水杨 酸盐法测定水中氨氮值的影响进行了分析，同时比照了 HJ536-2022 水杨酸盐法 与 HJ535-2022 纳氏测试法的检测结果，对两种方法的优缺点及适用范围进行了 研究。1 实验原理和方法实验的原理是基于在碱性介质 , 水中存在亚硝基铁氰化钠的情况下，水杨酸

4、盐、次氯酸根离子可与氨根离子经过化学反响生成蓝色化合物， 而根据化合物的 生成与最大吸收波长下的吸光度成正比的原那么，利用HJ536-2022 水杨酸盐法在697nm 处用分光光度计测量吸光度，并计算出水中的氨氮含量。严格按照 HJ536-2022 水杨酸盐法的相关标准进行操作，将提前设置好相关 参数的待测水样进行精确定量， 在反响室内参加氧化剂并混合均匀， 再参加精确 体积的显色剂， 再以分光光度计测量不同显色时间的显色信号， 由此直接得出氨 氮浓度并进行比照。可见分光光度计：10mmr 30mm比色皿。滴瓶：其滴管滴出液体积， 1mL 相当于 20 滴。实验室常用玻璃器皿： 所有玻璃器皿均

5、应用清洗溶液仔细清洗， 然后用水冲 洗干净。1.4 实验试剂1#试剂：显色剂 , 水杨酸 -酒石酸钾钠溶液。2#试剂：次氯酸钠。3#试剂：亚硝基铁氰化钠。 氨氮标准溶液：选用同国家有色金属及电子材料分析测试中心生产的 1000mg/L 氨氮标准溶液，以此为根底稀释成实验所需的不同浓度的氨氮标准溶 液。2 反响温度对测定的影响分别配制0.5mg/L和1.0mg/L的氨氮标准溶液，并在 25C、30C、40C、45 °C温度条件下对溶液进行分析，并记录吸光度，结果如以下图所示:不同温度下吸光度变化0.50 r0.30<r 40 电5一二三十 45 I：丁齐!b_Al 一*jl

6、9;510IS2025303540 45Si)5560S 待时 flfl /min不同温度下吸光度变化Tim R 时(w/cnn根据实验结果显示，在25C的温度条件下，溶液与试剂进行化学反响所需的时间最长，在不断提高实验温度的情况下，化学反响的速度也会随之加快。在反 应温度到达35C时，化学反响根本完成所需的时间可控制在20min内，并在吸光度到达最大值后使结果在较长时间内保持稳定的状况。而在反响温度到达45 C时，不仅并没有表现出温度升高对缩短化学反响时间的促进作用，也没有对实验吸光度值的增大起到帮助作用，反而在45C的实验温度条件下出现了吸光度值随反响时间的增加而慢慢下降的问题。 通过分析

7、发现，出现这一问题的原因很有 可能是由于实验温度升高导致对试液、试剂的蒸发速度、有效浓度，甚至性质的 改度，使实验出现不稳定的因素，从而影响到实验效果。基于实验显示的反响温 度对水杨酸盐法在测定水中氨氮的影响结果，在本次实验中选择以35C的温度条件为根底，对HJ536-2022水杨酸盐法显色时间对测定结果的影响进行分析。3显色时间对测定结果的影响本次实验选取的氨氮标准溶液为 0.5mg/L和1.0mg/L两种浓度的溶液，实验 温度设置为35C。在待测水样参加试剂后，开始进行观察，并记录参加试剂后 1h的水样吸光度值的变化趋势。以以下图片是参加试剂后10min、20min、30min、 50mi

8、n、60min时，水样的变化情况：参加试剂后20min的水样变化情况参加试剂后30min的水样变化情况参加试剂后50min的水样变化情况参加试剂后60min的水样变化情况水样的吸光度值变化趋势，根据测量记录结果得出下表所示:反响是时间对吸光度的影响反响时间/min吸光度值A51015201.039251.040301.040354045501.0395560根据上表中的测定结果显示， 在待测水样中参加试剂的 10min 内，水样开始 出现快速的化学反响，吸光度的增大速度非常快。进入 10-15min 后，水样与试 剂的化学反响表现为根本上完成的状态， 吸光度的变化也进入平稳阶段， 只呈现 出小

9、范围的波动变化。待 20min 后，化学反响完全完成，吸光度进入稳定状态， 直至60min时，不再发生大的变化。根据实验测定结果可知，在反响温度为35C 的情况下，采用水杨酸盐法测定水中氨氮的时间应至少设置为不少于15mi n。用户可根据实际的检测情况在 10-60min 的范围内合理设置显色时间。4 水杨酸盐法与纳氏测试法的比照分析随着群众环保意识的增强， 直对生活用水、 废水的循环利用， 以及由此带来 的关于水中有害物质的检测和鉴定工作日益受到重视， 因此相关技术研发人员也 在不断的加强相关检测方法的研究和优化选择。 与水杨酸盐法相比， 纳氏测试法 在日常水样的氨氮检测中的使用率更高， 是

10、测定氨氮浓度的首选手段， 并得到了 ?地表水环境质量标准?的认可，国家有关部门也因此制定了相应的标准方法。 针对水杨酸盐法与纳氏测试法的检测结果比照， 对于提高水样氨氮测定工作的效 率、充分发挥两种方法的应用价值具有重要意义。 本文就目前广泛使用的 HJ535- 2022纳氏试剂法和HJ536-2022水杨酸法在测量氨氮含量方面的灵敏度、精密度及回收率等指标进行比照分析。比照方法比照方法采用 50 个来自不同区域的生活用水、废水样品，分别以 HJ535- 2022纳氏试剂法和HJ536-2022水杨酸盐法进行氨氮含量测定， 并对两种方法的 测定结果进行比照分析。纳氏法：采用氨氮标准使用液，以

11、KOH、 HgCl2、 KI 等配成纳氏试剂。为保 证比照结果的参考性，用酒石酸钾钠溶液将水中的钙、镁、铁等离子掩蔽，以减 少此类物质对测定结果的干扰。 取 50 ml 水样，分别参加酒石酸钾钠溶液和纳氏 试剂并搅拌均匀，10min后在420 nm波长下进行比色测定，并计算出氨氮含量。水杨酸盐法： 采用氨氮标准使用液， 以亚硝基铁氰化钠作为催化剂， 使氨与 次氯酸盐发生化学反响生成一氯胺， 再通过参加水杨酸盐使一氯胺和水杨酸盐反应产生蓝色化合物，再以光度法测定含量。取8ml水样于比色管中，加水至指定 刻度，再参加水杨酸-酒石酸钾钠显色液、亚硝基铁氰化钠溶液和次氯酸钠溶液 进行搅拌，60min后

12、在697 nm波长下进行比色测定，并计算出氨氮含量。根据实验结果得到水杨酸盐法与纳氏测试法在测定灵敏度、精密度及回收率 方面的比照结果，如下表所示：水杨酸盐法与纳氏测试法灵敏度、精密度、回收率比照结果方法灵敏度%精密度回收率%测定均mg/L值RSD %纳氏法(n=50)9 48/50水杨酸盐法(n=50)44/50两种方法的数据比拟采用 PV0.05为差异有统计学意义，从上表可知在灵敏度、精密度方法纳氏法的测定效果更好，而在回收率方面，水杨酸盐法的表现不 及纳氏法。从两者的测定差异对两种方法的应用利弊分析如下：纳氏法：通过将待测水样中的清洁水进行絮凝沉淀法， 以及针对污染严重的 水样采用蒸馏法

13、，以预处理的方式获得纯度较高的氨，再用纳氏试剂，以试剂中 的强碱性介质的反响下，使氨与强碱性介质共同生成黄棕色化合物， 再对其进行 光度定量。这种方法的操作性性更强，具能保持较高的灵敏度，可以实现1卩g氨氮的最低检测质量，能够适应针对清洁水、受污染水等多种水样的氨氮含量测 定。但这种方法也有一定的缺点，比方使用纳氏法进行水中氨氮含量的测定时， 必需使用二氯化汞和强碱，这些有毒试剂对于分析工作人员的身体伤害较大， 而 且会对环境造成一定程度的污染。水杨酸盐法：该方法是利用氨与次氯酸盐反响生成的一氯胺与水杨酸盐反响 可生成蓝色化合物二氯异三聚氰酸钠的原理， 通过参加催化剂亚硝基铁氰化钠和水杨酸盐进

14、行的氨氮含量测定法。 该方法对水样的预处理方法与纳氏法类似， 其 优势是化学反响生成的蓝色化合物具有较高的稳定性，可以保持24 h,灵敏度和精密度也处于较高水平， 但是由于试剂本身的稳定缺乏， 因此无法进行长时间 的放置，同时水中的氨还可与氯发生化学反响生成二氯氨或三氯氨， 这是水杨酸 盐法的测定结果准确率、 加收率偏低的主要原因。 同时该法的最低检测质量浓度 和上限分别为0.01 mg/L、1 mg/L。针对饮用水的氨氮测定较适合采用水杨酸盐 法。6 结论综上所述，通过优化水杨酸盐法的测定条件， 将预热温度及反响时间设定为 35°C、20min,可以使水杨酸盐法测定水中氨氮含量的灵敏度、精密度及回收率 保持在最正确状态。 利用该方法进行氨氮含量测定时， 显色时间的设置应控制在 10-60min 范围内。另外，通过比照水杨酸盐法及纳氏法在测定氨氮含量时的灵 敏度、精密度、回收率表现，可以得出结论：水杨酸盐法在测定的灵敏度、精密 度方面都维持了一个较高的水平， 而且在稳定性上比纳氏法表现更为出色， 但由 于受试剂存放时间的限制， 使得该方法在回收率方面的表现不及纳氏法， 表现出 了较低的回收率