DQZHAN技術(shù)訊：城市污水中氨氮的測(cè)定方法有哪些？
城市污水中氨氮的測(cè)定方法
氨氮(NH3—N)以游離氮(NH3)或(NH4+)形式存在于水中，兩者的組成比取決于水的PH值和水溫。當(dāng)PH值偏高時(shí)，游離氨的比例較高。反之，則銨鹽的比例高，水溫則相反。
水中氨氮的來(lái)源主要為生活污水中含氮有機(jī)物受微生物作用的分解產(chǎn)物，某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等，以及農(nóng)田排水。此外，在無(wú)氧環(huán)境中，水中存在的亞硝酸鹽亦可受微生物作用，還原為氨。在有氧環(huán)境中，水中氨亦可轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，甚至繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}。
測(cè)定水中各種形態(tài)的氮化合物，有助于評(píng)價(jià)水體被污染和“自凈”狀態(tài)。
魚類對(duì)水中氨氮比較敏感，當(dāng)氨氮含量高時(shí)會(huì)導(dǎo)致魚類死亡。
1、方法選擇
氨氮的測(cè)定方法，通常有納氏比色法、氣相分子吸收法、苯酚—次氯酸鹽(或水楊酸—次氯酸鹽)比色法和電極法等。納氏試劑比色法具操作簡(jiǎn)便、靈敏等特點(diǎn)，水中鈣、鎂和鐵等金屬離子、硫化物、醛和酮類、顏色，以及混濁等均干擾測(cè)定，需作相應(yīng)的預(yù)處理。苯酚一次氯酸鹽比色法具有靈敏、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，干擾情況和消除方法同納氏試劑比色法。電極法具有通常不需要對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理和測(cè)量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，但電極的壽命和再現(xiàn)性存在一些問題。氣相分子吸收法比較簡(jiǎn)單，使用專用儀器或原子吸收儀都可以達(dá)到良好的效果。氨氮含量較高時(shí)，可采用蒸餾—酸滴定法。
2、水樣保存
水樣采集在聚乙烯或玻璃瓶?jī)?nèi)，并應(yīng)盡快分析，必要時(shí)可加硫酸將水樣酸化至PH<2，于2～50C下存放。酸化樣品應(yīng)注意防止吸收空氣中的氨而沾污。
(一) 水樣的預(yù)處理
水樣帶色或渾濁以及含其他一些物質(zhì)，影響氨氮的測(cè)定。為此，在分析時(shí)需作適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。對(duì)較清潔的水，可采用絮凝沉淀法;對(duì)污染嚴(yán)重的水或工業(yè)廢水，則用蒸餾法消除干擾。
絮凝沉淀法
加適量的硫酸鋅于水樣中，并加氫氧化鈉使呈堿性，生成氫氧化鋅沉淀，再經(jīng)過(guò)濾除去顏色和渾濁等。
1、儀器
100具塞量筒或比色管。
2、試劑
①10%硫酸鋅溶液：稱取10硫酸鋅溶于水，稀釋至100。
②25%氫氧化鈉溶液：稱取25氫氧化鈉溶于水，稀釋至100，貯于聚乙烯瓶中。
③硫酸， ρ=1.84。
3、步驟
取100ml水樣于具塞量筒或比色管中，加入1ml 10%硫酸鋅溶液和0.1～0.2ml 25%氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)PH至10.5左右，混勻。放置使沉淀，用經(jīng)無(wú)氨水充分洗滌過(guò)的中速濾紙過(guò)濾，棄去初濾液20ml。
蒸餾水
調(diào)節(jié)水樣的PH使在6.0～7.4的范圍，加入適量氧化鎂使呈微酸性，蒸餾釋放出的氨被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用納氏比色法或酸滴定法時(shí)，以硼酸溶液為吸收液;采用水楊酸–次氯酸鹽比色法時(shí)，則以硫酸溶液作吸收液。
1、儀器
帶氮球的定氮蒸餾裝置：500ml凱氏燒瓶、氮球、直形冷凝管和導(dǎo)管，裝置如圖所視。
2、試劑
水樣稀釋及試劑配置均用無(wú)氨水。
1)無(wú)氨水制備：
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初硫液，接取其余餾出液于具塞磨口的玻璃瓶中，密塞保存。
②離子交換法：使蒸餾水通過(guò)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹脂柱。
2)1mol/L鹽酸溶液。
3)1mol/L氫氧化鈉溶液。
4)輕質(zhì)氧化鎂：將氧化鎂在在500℃下加熱，以除去碳酸鹽。
5)0.05%溴百酚藍(lán)指示液(pH=6.0～7.6)
6)防沫劑，如石臘碎片。
7)吸收液：
①硼酸溶液：稱取20g硼酸溶于水，稀釋至1L。
②硫酸溶液：0.01mol/L。
納氏試劑光度法
1、方法原理
碘化汞和碘化鉀的堿液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在較寬波長(zhǎng)內(nèi)具強(qiáng)烈吸收。通常測(cè)量用波長(zhǎng)在410～425nm范圍。
2、干擾及消除
脂肪胺、芳香胺、醛類、丙酮、淳類和有機(jī)氯胺類等有機(jī)化合物，以及鐵、錳、鎂和硫等無(wú)機(jī)離子，因產(chǎn)生異色或渾濁而引起干擾，水中顏色和渾濁亦影響比色。為此，須經(jīng)絮凝沉淀過(guò)濾或蒸餾預(yù)處理，易揮發(fā)性干擾物質(zhì)，還可在酸性條件下加熱以除去。對(duì)金屬離子的干擾，可加入適量的掩蔽劑加以消除。
3、方法的適用范圍
本法*低檢出濃度為0.025mg/L(光度法)，測(cè)定上限為2mg/L。采用目視比色法，*低檢出濃度為0.02mg/L。水樣作適當(dāng)?shù)奶幚砗?，本法可適當(dāng)預(yù)處理后，本法可適用于地表水、地下水、工業(yè)廢水和生活污水中氨氮的測(cè)定。
4、儀器
①分光光度計(jì)
②pH計(jì)
5、試劑
配置試劑用水均應(yīng)無(wú)氨水
1)納氏試劑：可選擇下列一種方法制備。
①稱取60g碘化鉀溶于100ml水中，邊攪拌邊分次少量加入二氯化汞(HgCl2)結(jié)晶粉末(約10g)，至出現(xiàn)朱紅色沉淀不容易溶解時(shí)，改為滴加飽和二氯化汞溶液，并充分?jǐn)嚢?，?dāng)出現(xiàn)微量朱紅色沉淀不易溶解時(shí)，停止滴加氯化汞溶液。
另稱取60g氫氧化鉀溶于水，并稀釋至250ml，充分冷卻至室溫后，將上述溶液在攪拌下，徐徐注入氫氧化鉀溶液中，用水稀釋至400ml，混勻。靜置過(guò)夜。將上清夜移入聚乙烯瓶中，密塞保存。
②稱取16g氫氧化鈉，溶于50ml水中，充分冷卻至室溫。
另稱取7g碘化鉀和10g碘化汞(HgI2)溶于水，然后將此溶液在攪拌下徐徐注入氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100ml，貯于聚乙烯瓶中，密塞保存。
2)酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6?4H2O)溶于100ml水中，加熱煮沸以除去氨，放冷，定容至100ml。
3)銨標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：稱取3.819g經(jīng)100℃干燥過(guò)的優(yōu)級(jí)純氯化銨溶于水中，移入1000容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升1.00mg氨氮。
4)銨標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：移取5.00ml銨標(biāo)準(zhǔn)貯備500ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。
6、步驟
(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
①吸取0、0.5、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0銨標(biāo)準(zhǔn)使用。
