氨氮测定的预处理及注意事项

　　氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4+)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例较高。
 

　　水中氨氮的来源主要为生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物；某些工业废水，如焦化废水和合成氨化肥厂废水等，以及农田排水。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨。在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐，甚至继续转变为硝酸盐。
 

　　测定水中各种形态的含氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。
 

　　鱼类对水中氨氮比较敏感，当氨氮含量高时会导致鱼类死亡。
 

　　氨氮的测定方法，通常有纳氏试剂比色法、气相分子吸收法、苯酚一次氯酸盐(或者水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法等。本书采用纳氏试剂比色法。纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏等特点，水中钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮类、颜色，以及混浊等均干扰测定，需作相应的预处理。
 

　　预处理
 

　　一、实验目的
 

　　水样带色或浑浊以及含其他一些干扰物质，影响氨氮的测定。为此，在分析时需作适当的预处理。对较清洁的水，可采用絮凝沉淀法，对污染严重的水或工业废水，则以蒸馏法使之消除干扰。
 

　　二、预处理方法
 

　　1.絮凝沉淀法
 

　　(1)实验原理 加适量的硫酸锌于水样中，并加氢氧化钠使呈碱性，生成氢氧化锌沉淀，再经过滤除去颜色和浑浊等。
 

　　(2)实验仪器
 

　　1)100ml具塞量筒或比色管。
 

　　2)锥形瓶 150ml 。
 

　　3)漏斗。
 

　　(3)实验试剂
 

　　1)硫酸锌溶液，ρ=10g/100ml 称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100ml。
 

　　2)氢氧化钠溶液，ρ=25g/100ml 称取25g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中。
 

　　(3)硫酸，ρ=1.84g/mL。
 

　　(4)实验步骤 取100ml水样于具塞量筒或比色管中，加入1ml 10%硫酸锌溶液和0.1～0.2ml 25%氢氧化钠溶液，调节pH至10.5左右，混匀。放置使其沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20ml。
 

　　2.蒸馏法
 

　　(1)实验原理 调节水样的pH在6.0～7.4的范围，加入适量氧化镁使呈微碱性(也可加入pH为9.5的Na4B4O7-NaOH缓冲溶液使呈弱碱性进行蒸馏；pH过高能促使有机氮的水解,导至结果偏高)。蒸馏释出的氨，被吸收于硫酸或硼酸溶液中。采用纳氏试剂比色法或酸滴定法时，以硼酸溶液为吸收液；采用水杨酸一次氯酸比色法时，则以硫酸溶液为吸收液。
 

　　(2)实验仪器
 

　　带氮球的定氮蒸馏装置 500ml凯氏烧瓶、氮球、直形冷凝管和导管。
 

　　锥形瓶 500ml。
 

　　(3)实验试剂 水样稀释及试剂配制均用无氨水。
 

　　1)无氨水制备 ①蒸馏法：每升蒸馏水中加0.1ml硫酸(ρ=1.84g/ml)，在全玻璃蒸馏器中重蒸馏，弃去前50ml馏出液，然后将800ml流出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升流出液加10g同样的树脂(氢型)。
 

　　②离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂(氢型)柱，将流出液收集在带有磨口玻璃塞的玻璃瓶内。每升流出液加10g同样的树脂，以利于保存。
 

　　2)硫酸溶液，c=1mol/L 量取2.8ml浓硫酸(ρ=1.84g/ml)缓慢加入100ml水。
 

　　3)氢氧化钠溶液, ρ=1mol/L 称取20g氢氧化钠溶于约200ml水中，冷却至室温，稀释至500ml。
 

　　4)无水乙醇，ρ=0.79g/L。
 

　　5)轻质氧化镁(MgO) 将氧化镁在500℃下加热，以除去碳酸盐。
 

　　6)溴百里酚蓝指示剂(ρ=1g/L) 称取0.10g溴百里酚蓝溶于50ml水中，加入20ml乙醇，用水稀释至100ml(pH=6.0～7.6)。
 

　　7)防沫剂 如石腊碎片。
 

　　8)吸收液 ①硼酸溶液：称取20g硼酸溶液于水，稀释至1L。
 

　　②硫酸(H2SO4)溶液：0.01mol/L。
 

　　(4)实验步骤
 

　　1)蒸馏装置的预处理 加250ml水于凯氏烧瓶中，加0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，加热蒸馏，至馏出液不含氨为止，弃去瓶内残液。
 

　　(2)将50ml吸收液放入锥形瓶中，确保冷凝管出口在吸收液液面之下。分取250ml水样(如氨氮含量较高，可适当少取水样，加水至250ml)，移入凯氏烧瓶中，加2滴溴百里酚蓝指示液，必要时，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至pH至6.0(指示剂呈黄色)～7.4(指示剂呈蓝色)左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，必要时加入防沫剂，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液液面下。加热蒸馏，使馏出液速率约为10ml/min，待流出液达200ml时，停止蒸馏。
 

　　采用纳氏试剂比色法时，以50ml硼酸溶液为吸收液。
 

　　5、注意事项
 

　　(1)蒸馏时应避免发生暴沸，否则可造成馏出液温度升高，氨吸收不完全。
 

　　(2)防止在蒸馏时产生泡沫，必要时可加少许石腊碎片于凯氏烧瓶中。
 

　　(3)水样如含余氯，则应加入适量0.35%硫代硫酸钠溶液，每0.5ml可除0.25mg余氯。