,氨氮的测定,含氮化合物,总氮有机氮无机氮（ NH3-N NO2- -N NO- -N） 四种含氮化合物间的转化： 氨化过程：有机氮无机氮（ NH3-N ） 硝化过程（有氧）：NH3-N NO2- -N NO- -N 反硝化过程（无氧）：NO- -N NO2- -N NH3-N N2,测定水中各种形态的氮化合物,有助于评价水体被污染程度和“自净”的程度。,氨氮,存在形式： 游离氨(或称非离子氨,NH3)和离子氨(NH4+) 两种氮的组成比取决于水的pH值。 危害： 水生生物 环境 来源 生活污水中含氮有机物受微生物作用分解的产物 无氧环境下，亚硝酸盐受微生物作用还原为氨 某些工业废水 农田排水,测试方法,.纳氏试剂光度法 .水杨酸次氯酸盐光度法 .滴定法 .电极法 5.气相分子吸收法,水样的保存,水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，加硫酸将水样酸化至pH2，于25下存放，可保存7天。 酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而沾污。,一、水样的预处理,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。 絮凝沉淀法较清洁的水 蒸馏法污染严重的水或工业废水,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。 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0.10.2mL 25%氢氧化钠溶液，调节pH至10.5左右，混匀。放置使沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速定性滤纸过滤，弃去初滤液20mL。,（一）絮凝沉淀法,（二）蒸馏法,.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，,(1)无氨水制备： 蒸馏法：在1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，收集约800mL，贮存于磨口玻璃塞得瓶中。每升馏出液加1 0g强酸性阳离子交换树脂(氢型)，以利于保存。 离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。 (2)1mol/L盐酸溶液。 (3)1mol/L氢氧化钠溶液。 (4)轻质氧化镁(MgO)：将氧化镁在500下加热，以除去碳酸盐。,.试剂(水样稀释及试剂配制均用无氨水),(5)0.05%溴百里酚蓝指示液=0.5g/L：0.05g溶于50mL水+10mL无水乙醇+水至100mL 变色范围pH6.07.6，酸色黄；碱色蓝 (6)防沫剂，如石蜡碎片。 (7)吸收液： 酸滴定法或纳氏比色法：50mL20g/L硼酸溶液 水杨酸-次氯酸盐比色法：50mL 0.01mol/L硫酸溶液,（）蒸馏器清洗 向蒸馏烧瓶中加入350mL水，加数粒玻璃珠，装好仪器，蒸馏到至少收集了100mL水，将馏出液及瓶内残留液弃去。 （）水样预蒸馏 分取250mL水样(如氨氮含量较高，可分取适量并加水至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，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节至pH7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面下。加热蒸馏，至蒸馏液达200ml时，停止蒸馏，定容至250mL。,.步骤,4、预处理注意事项,防止在蒸馏时产生泡沫，必要时可加少许石蜡碎片于凯氏烧瓶中。 水样如含余氯，则应加入适量0.35%硫代硫酸钠溶液，每0.5mL可除去0.25mg余氯。 蒸馏过程中，某些有机物很可能与氨同时馏出，对测定有干扰，其中有些物质(如甲醛)可以在酸性条件(pH1)下煮沸除去. 在蒸馏刚开始时，氨气蒸出速度较快，加热不能过快，否则造成水样暴沸，馏出液温度升高，氨吸收不完全.馏出液速率应保持在l0mL/min左右,二、氨氮的测定- 纳氏试剂分光光度法 HJ 535-2009取代GB7479-87,（一）原理： 以游离态的氨或铵离子等形式存在的铵氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的色度与氨氮的含量成正比，用分光光度法在波长420nm测定。,（二）适用范围,本方法适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。 当水样体积为50ml，使用20mm比色皿，检出限为0.025 mg/L，测定下限为0.10mg/L，测定上限2.0mg/L（均以N计）。,（三）干扰及消除,.脂肪酸、芳香胺、醛类、丙酮、醇类和有机氯胺类有机化合物，以及铁、锰、镁和硫等无机离子，因产生异色或浑浊而引起干扰，水中颜色和浑浊也影响比色。经絮凝沉淀过滤或蒸馏预处理。 .易挥发的还原性干扰物质，还可在酸性条件下加热除去。 .钙镁等金属离子的干扰加入酒石酸钾钠溶液，可消除 .余氯加入适量的硫代硫酸钠溶液，每0.5mL可除去0.25mg余氯。也可用淀粉-碘化钾试纸检验是否除尽余氯。,（四）试剂,分析纯试剂和无氨水。 1、铵氮标准贮备液：N=1000ug/mL 3.8190g NH4Cl(优级纯，在100105干燥2h），溶于水中，移入l000mL容量瓶中，稀释至标线，可在2 5保存1 个月。 2、铵氮标准使用液：N=10ug/mL。 吸取5.00mL 氨氮标准贮备液于500mL 容量瓶中，稀释至刻度。临用前配制。,.纳氏试剂,（1）二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾(HgCl2-KI-KOH)。 a.称取15.0gKOH，溶于50mL水中，冷至室温。 b.称取5.0gKI，溶于10mL水中，在搅拌下，将2.50g二氯化汞(HgCl2)粉末分次少量加入于碘化钾溶液中，直到溶液呈深黄色或出现淡红色沉淀溶解缓慢时，充分搅拌混和，并改为滴加二氯化汞饱和溶液，当出现至微量HgI2红色沉淀不再溶解时，停止滴加。,c.在搅拌下将a溶液徐徐注入b溶液中，加水稀释至100mL，混匀，暗处静置24h，取上清液,贮于聚乙烯瓶中，密塞暗处，稳定一个月。,注意： 配制100mL纳氏试剂所需HgCl2与KI的用量之比约为2.3:5 在配制时为了加快反应速度、节省配制时间，可低温加热进行,（2）碘化汞-碘化钾-氢氧化钠(HgI2-KI-NaOH)。 称取16.0g氢氧化钠(NaOH)，溶于50mL水中，冷至室温。 称取7.0g碘化钾(KI)和10.0g碘化汞(HgI2)，溶于水中，然后将此溶液在搅拌下，缓慢地加入到氢氧化钠溶液中，并稀释至100mL。贮于棕色瓶内，用橡皮塞塞紧。于暗处存放，有效期可达一年。,.酒石酸钾钠溶液 称取50g酒石酸钾钠(KNaC4H6O64H2O)，溶于100mL水中，加入少量氢氧化钠溶液，加热煮沸蒸发掉溶液体积的20%一30%，以驱除氨冷却后用无氨水稀释至100mL。 .10%(m/V)硫酸锌溶液 .25%(m/V)氢氧化钠溶液 .0.35%(m/V)硫代硫酸钠溶液 .淀粉-碘化钾试纸 1.5g可溶性淀粉于烧杯中，用少量水调成糊状，加入200mL沸水，搅拌混匀放冷。加0.5g碘化钾(KI)和0.5g碳酸钠(Na2CO3)，用水稀释至250mL。将滤纸条浸渍后，取出凉干，装棕色瓶中密封保存。,分光光度计 计,（五）仪器,（六）步骤 .标准曲线的绘制,反应温度：20-25 显色时间：10-30min 反应体系p：11.8-12.4,试剂空白的吸光度应不超过0.030(10mm比色皿),.水样的测定,（）取适量经絮凝预处理的水样于50mL比色管中，加水至标线，加入1mL酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入1.5mL纳氏试剂，摇匀。以下同标准曲线测定吸光度。 （）取适量经蒸馏预处理的水样于50mL比色管中，加一定量1mol/L氢氧化钠溶液，加水至标线，加入1mL酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入1.5mL纳氏试剂，摇匀。以下同标准曲线测定吸光度。 （3）空白试验：用50mL无氨水代替水样，按前述步骤进行全程序空白测定。,（七）结果的表示,校正吸光度：A=As-Ab As水样测定吸光度； Ab空白试验吸光度。 氨氮含量的计算： m由校准曲线确定氨氮质量，mg， V水样体积，mL。,最低检出浓度：0.025mg/L； 有效数字最多位数：4； 小数点后最多位数：3；,三、水杨酸-次氯酸盐光度法HJ536-2009,原理在碱性介质（pH=11.4）和亚硝基铁氰化钠存在下,氨、铵与水杨酸盐和次氯酸盐反应生成蓝色化合物,在697nm用分光光度计测量吸光度。 测试范围 当水样体积为8.0ml，使用10mm比色皿，检出限为0.01 mg/L，测定下限为0.04mg/L，测定上限1.0mg/L（均以N计）。 当水样体积为8.0ml，使用30mm比色皿，检出限为0.004 mg/L，测定下限为0.016mg/L，测定上限0.25mg/L（均以N计）。 本方法适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。,四、滴定法GB7478-87,滴定法仅适用于已进行蒸馏预处理的水样。 原理调节试样的pH在6.07.4范围内加入氧化镁使其呈微碱性，蒸馏释出的氨被接收瓶中的硼酸溶液吸收。以甲基红亚甲蓝为指示剂，用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。 测试范围最低检出浓度为0.2mg/L，测定下限是0.8mg/L,NH HBO = NH H2BO- H H2BO- = HBO,构造,外壳（塑料）,指示电极（内电极导线）（平头pH玻璃电极）,参比电极 AgAgCl,内充液 0.01mol/LNH4Cl,透气薄膜（聚四氟乙烯，微孔疏水，选择型透气），只能透过NH3；H2O,O2不透过,范围 ：地面水，生活污水，工业废水 原理： NH3 内充液中 使NH3+H2O=NH4+OH- 内充液的pH值随氨的进入而增高,使玻璃电极电位发生变化。恒定条件下,测得溶液的电位值与氨浓度符合能斯特方程。 平头pH玻璃电极响应 NH3OH-pH电极响应,透气膜,电极法,线性范围0.41400 mgL,最低检出限能达到0.07 mg/L,五、电极法氨气敏电极法,六、气相分子吸收光谱法(GB197-2005),方法原理水样中加入次溴酸钠氧化剂，将氨及铵盐氧化成亚硝酸盐。然后按亚硝酸盐的气相分子吸收光谱法测定水样中氨氮的含量。 在0.150.3molL柠檬酸介质中，加入无水乙醇将水样中亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮气体，用空气载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，测定该气体对来自锌空心阴极灯213.9nm波长产生的吸光强度，以校准曲线法直接测定水样中亚硝酸盐氮的含量。 最低检出限0.005mg/L，测定上限100 mg/L,习题,.简述纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的原理。 .纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮时有哪些干扰因素,如何消除? .如何配制纳氏试剂(二氯化汞-碘化钾-氢氧化钾)？ 4. 如何制备无氨水? 5.使用纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮，取水样40mL，测定吸光度1.02，校正曲线的回归方程为y=0.1378x+0.002 （指40mL 溶液对应含氨氮的微克数）。应如何处理才能得到准确的测定结果？,