生活饮用水中氨氮检测方法的研究
中国卫生检验杂志2010年3月第20卷第3期 C h i nese Jou rnal ofH ea l th Laboratory Technol ogy , M ar 2010; V ol 20 No 3673
=经验交流>
生活饮用水中氨氮检测方法的研究
徐陆妹, 陈荣乐
(杭州市萧山区疾病预防控制中心, 杭州 311200)
[关键词] 氨氮; 纳氏试剂; 饮用水
[中图分类号] R 12311 [文献标识码] C [文章编号] 1004-8685(2010) 03-0673-02 饮用水中的氨氮主要是微生物分解有机物的产物, 其含量高低直接体现水体污染的程度。纳氏试剂光度法是目前测定生活饮用水及其水源水中氨氮的标准方法之一, 其标准曲线的线性跨度较大, 依照GB /T575015-2006方法配制的纳氏试剂空白值偏高, 影响检测结果的准确度和精密度; 试样取样量大, 产生较多的实验废液。本文探讨采用K I 和HgC l 2、N aOH 配制纳氏试剂、水浴恒温、空白试剂稀释样品的方法测定氨氮。方法结果稳定, 精密度高, 适合大批量样品的检测。1 材料与方法111 仪器
722分光光度计, 1c m 比色皿, 25m l 的具塞比色管。112 试剂
无氨水:用娃哈哈纯净水代替, 空白测定后确定可以满足实验的要求。纳氏试剂I :依据G B /T575015-2006方法用K I 和H gI 2、KOH 配制。纳氏试剂II :称取20g K I 溶于25m l 无氨水中, 边搅拌边加入812g H gC l 2, 充分搅拌至沉淀溶解; 另取60g N a OH 溶于250m l 水中, 冷却后混合, 并稀释至400m , l 待溶液澄清后, 倾上层清液于棕色瓶中, 避光保存。酒石酸钾钠:称取50g 酒石酸钾钠溶于100m l 无氨水中, 加250g /L的N aOH 5m , l 加热煮沸至约50m , l 冷却后定容至100m 。氨标准溶液l :标准贮备液C 1000mg /L,用无氨水稀释至10mg /L。113 实验方法
取25m l 比色管, 加入氨氮标准使用液0100, 0125, 015, 110, 210, 310, 410, 510m , l 加无氨水稀释至刻度, 加入015m l 酒石酸钾钠, 015m l 纳氏试剂, 混匀, 于25e 水浴中显色10m in , 用1c m 比色皿在420n m 处比色测定吸光度, 以氨氮含量对吸光度制作标准曲线。114 计算方法
X =M @1000/(25@1000) X (水样中氨氮浓度), m g /LM (曲线中查得氨氮质量), L g
从表中可知, 用H gI 2配制的试剂空白比用H gC l 2配制的空白高2倍, 曲线的斜率无明显差异, r >019990, 在生活饮用水样品检测中, 样品中氨氮的含量较低, 吸光度往往与空白在同一个数量级, 试剂空白值过高, 会影响实验的精密度和准确度。故建议采用方法二进行纳氏试剂的配制。214 反应条件的控制
21411 反应温度、反应时间对实验的影响 国标方法采用的
[作者简介] 徐陆妹(1972-), 女, 副主任技师, 主要从事理化分
析工作。
方法2空白, A 方法1曲线方法2曲线
01012
Y =010075X +01024Y =010074X +01010
01013
Y =010075X +01020Y =010074X +01011
01012
Y =010075X +01026Y =010074X +01010
01013
Y =010075X +01030Y =010074X +01013
测定批次方法1空白, A
2 结果与讨论
211 纳氏试剂II 的配制和保存
纳氏试剂II 的配制方法有多种, 废水检测方法[1]中配制纳氏试剂需要根据试剂配制过程中的现象加以判断, 经验性强, 难以把握。根据文献报道, 812g H gC l 2和20g K I 配制的纳氏试剂灵敏度能达到实验要求, 还能防止Hg I 2红色沉淀提前出现。两种方法测定结果相比, 精密度无显著性差异, 也不存在系统差异[2]。故实验室采用此方法配制纳氏试剂。将配制好的纳氏试剂分装成两瓶, 一瓶置于室温保存, 一瓶置冰箱冷藏。实验结果表明:纳氏试剂在常温下保存15d 后, 测得的试剂空白值与初始吸光度有明显差异, 低温下保存的纳氏试剂测得的试剂空白则无明显变化。因此, 纳氏试剂需冷藏保存, 以保证空白值的稳定性。212 酒石酸钾钠的配制
某些市售的酒石酸钾钠试剂铵盐含量较大, 按国标方法单靠加热并不能完全除去铵盐, 加适量的氢氧化钠, 煮沸蒸发至一半的方法能有效驱除氨[3]。213 两种纳氏试剂测定结果比较
实验室采用纳氏试剂I 和II 分别进行空白试剂和曲线比较, 数据见表1。
表1 两种纳氏试剂测定空白值和标准曲线比较
101036
201035
301034
401035
反应温度为室温, 而实验室内温度一年四季温差较大, 本次实, 2。
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表2 不同温度、不同显色时间下标准的吸光度
量约4m , l 实验室完全可以减少样品的取样量。本实验室采
60m i n [***********][***********]118201351
温度10e
M (L g) 2152550
10m i n [***********][***********]119701384
30m i n [***********][***********]119701384
45m i n [***********][***********]118901378
用25m l 水样, 加015m l 的纳氏试剂和015m l 的酒石酸钾钠进行测定, 有效地节省了试剂用量, 减少了实验产生的废液, 也满足了实验的需要, 可以进行样品的批量检测。215 水样的稀释
纳氏试剂光度法测定氨氮, 当水样结果>210m g /L时, 样品应稀释测定, 稀释方法有两种:一是将水样稀释后测定, 叫/事前稀释0, 这种稀释方法的结果准确, 但测定前稀释倍数不易掌握, 不利于大批样品的检测; 另一种稀释方法是直接将显色后的样品进行稀释, 测吸光度, 叫/事后稀释0, 该方法一般采用无氨水直接稀释比色样品, 但往往结果偏低, 出现负误差, 实验室采用显色后的空白试剂作为稀释剂进行测定, 结果见表3。
25e 2152550
35e 2152550
从表2可知, 反应温度对纳氏试剂与氨氮反应的速度有一定的影响, 当温度在25e 时, 显色反应在10~60m i n 内相对稳定, 当温度达到35e 时, 显色反应在10~30m i n 内稳定, 在10e 时, 显色反应10m i n 时吸光度并不能达到最大值, 会造成样品比色时的不稳定。因而, 用纳氏试剂光度法测定水中氨氮时, 为了保证结果的重现性和精密度, 显色反应有必要放在水浴中恒温进行, 因25e 时, 标准显色能在10m in 内达到最高点, 并保持50m i n 内吸光度稳定, 温度建议控制在25e 。21412 溶液p H 值对实验的影响 由氨氮反应原理可知, OH -浓度影响反应平衡, 将无氨水调试成不同的酸碱度, 各加标准氨溶液2010L g 模拟成不同p H 值的水样, 加酒石酸钾钠和纳氏试剂进行测定, 结果见图1
。
表3 不同稀释方法的吸光值比较
检测样品批次事前稀释, A 事后加无氨水稀释, A 事后加空白试剂稀释, A
[**************]2
[**************]2
[**************]3
[**************]3
从表3可知, 相对于用无氨水直接稀释, 空白试剂对高浓度样品进行稀释, 结果与事前稀释相比较, 相对误差为215%, 能满足方法的要求, 并大大节约了重复测定时间。3 小结
GB /T575015-2006方法测定水样中的氨氮, 不仅产生较多的实验废液, 也不利于样品的批量检测。采用纳氏试剂II , 水浴恒温, 减少取样量, 空白试剂稀释高浓度样品, 不仅降低了试剂空白值的吸光度, 提高了检测结果的准确度, 而且还缩短了高浓度样品的检测流程, 有利于样品的批量检测。值得在基层实验室推广。
图1 不同p H 值标准溶液测定吸光度
从图1可知, 当水样p H 值低于3135时, 反应不完全, p H 值高于11时, 溶液会出现浑浊, 而使测定吸光度偏高或无法测定, 故水样的p H 值最好控制在4~11范围内, 在此区域外, 水样应调节p H 至这个范围再进行测定。
21413 样品测定体积 国标方法采用取50m l 样品加1m l 纳氏试剂进行测定, 由于纳氏试剂采用的HgC l 2为高毒试剂, 应尽量减少其用量; 现有实验室中的水浴箱一般用于批量25m l 或10m l 比色管的恒温; 氨氮测试实验中, 实际比色的用
社, 2008:276-2811
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(收稿日期:2009-11-13)