西藏自治区水文水资源勘测局
摘要：纳氏试剂分光光度法是测定水体中氨氮的常规用法国家标准方法，但在实际工作中受到工作环境的影响情况会变的更为复杂,其实验结果容易受到各方面的影响。此文对氨氮的检测方法进行了说明，对影响氨氮测试结果的因素进行了阐述，对影响实验空白值的因素和降低空白值的一些方法进行了总结，对样品的保存及处理方法也进行了探讨，在水质分析中用纳氏试剂分光光度法对氨氮的检测技术提供了一定的参考。
关键词：氨氮、纳氏试剂、二氧化汞 、影响因素；解决办法
1.实验原理
氨氮是水源水中水质监测的一个重要指标，测定氨氮的常用方法有纳氏试剂比色法、酚盐分光光度法、水杨酸盐分光光度法。相对于其他方法而言，纳氏试剂比色法具有操作简便、灵敏度高的特点，因而成为水质分析中普遍使用的方法。在实际的样品分析工作中情况较复杂，本文对纳氏试剂分光光度法测定氨氮方法、影响因素及解决办法进行了分析。
1.1 氨氮的反应原理
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值和水温。当pH值偏高时，游离氨的比例较高。反之，则铵盐的比例高，水温则相反。氨氮在水样采集后应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH<2，于2℃ ～5℃下存可保存7天。酸化样品应注意防止吸收空气中的氨而影响测定结果。
1.2 纳氏试剂配制原理
纳氏试剂(Nessler)是指一种利用紫外-可见分光光度法原理用于测定空气中、水体中氨氮含量的试剂。常温下略显淡黄绿色的透明溶液，会随曝光时间逐渐生成黄棕色沉淀，溶液氨反应生成淡红棕色络合物，此颜色在波长420nm处会有强烈的吸收。生成的这类红棕色络合物的吸光度会与其溶液的氨氮含量成正比，可用测试反应也得吸收值而测定水样氨氮的含量。
1.3 酒石酸钾钠掩蔽原理
水样中常见金属离子有Ca2 +、Mg2 +、Fe3+、Mn2 +等,水样中若有这些离子的存在,容易与纳氏试剂中OH-或I-反应生成沉淀或浑浊,影响比色。因而在加入纳氏试剂前,需先加入酒石酸钾钠(KNaC4Ｈ6O6 •4Ｈ2Ｏ),用于掩蔽这些金属离子。
2 .各种影响实验的因素及解决方法
2.1影响空白值的因素
2.1.1试剂的选用及配制对实验的影响
配制纳氏试剂时，一定要将碱液充分冷却到室温后再将汞盐缓缓加入，否则易出现浑浊和沉淀，导致空白值偏高。采取纳氏试剂稀释1倍，样品比色总体积减少50％进行分析，以此来减少汞的用量，减少化学分析中的污染，依据郎伯一比耳定律中浓度、吸光度和光程的关系，选取10mm的比色皿进行比色分析，验证结果表明，稀释后同样具有较好的准确度和精密度。
2.1.2 实验用水的影响
纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮时，实验用水要求用无氨水来配制所用试剂，若实验用水被空气中的氨溶于水或有铵盐通过其它途径进入实验用水或者氨盐污染试剂，可导致空白值偏高，因此无氨水用毕应密封避光保存。实验表明新鲜蒸馏水和纯水机制备的超纯水均能满足实验要求。
2.1.3滤纸空白的影响
标准方法中提到对浑浊水样进行絮凝沉淀的预处理，实验中对絮凝沉淀处理后的水样进行静置后，直接取上清液进行测定，可避免滤纸对测定结果的影响。有实验表明,不同滤纸或同种滤纸张数不同也会产生铵盐含量之间的差别,有些含量较高的滤纸虽多次用无氨水冲洗,但仍达不到实验要求。因此使用前需对每一批次滤纸进行抽检,淋洗时要少量多次。
2.2试验条件的影响因素
2.2.1 实验温度对实验结果的影响
温度影响纳氏试剂与氨氮反应的速度,并显著影响溶液颜色。实验表明,反应温度为25℃时,显色最完全;5～15℃吸光度无显著改变,但其显色不完全;当环境温度达30℃时,溶液出现褪色反应,吸光度出现明显偏低现象。因而实验显色温度应控制在 20～25℃,以保证分析结果的可靠性。
2.2.2 显色时间对实验结果的影响
经实验测定，在室温20℃下，反应时间在 10min之前,显色时间不足10 min，溶液显色不完全，吸光度随显色时间的增加而增大；显色时间在10 min-30 min时吸光度几乎无变化，显色较稳定；30～45min颜色有加深趋势;45min以上颜色逐渐减褪。因而,用纳氏试剂光度法测定水中氨氮时,显色时间应尽量控制在10～30min,以尽快的速度进行比色,达到分析的精密度和准确度。
2.2.3 水样的pH值对实验结果的影响
由氨氮反应原理我们可以知道,OH-浓度影响反应平衡。实验表明,水样的pH值变化对颜色的强度有明显影响,水样呈中性或碱性,得出的测定结果相对稳定,若水样的pH值呈酸性时，水样测试结果几乎无可比性。加入纳氏试剂后溶液显色的pH值适宜范围为11.8～12.4，水样的pH值低于11.8时，显色反应向反方向进行，不会有显色反应，水样的pH值高于12.4时，溶液中会产生大量NH2HgIO，溶液会变浑而无法进行比色。
2.3水样中杂质的干扰
实际水样中除含待测组分外,还含有其它成分,如悬浮物、余氯、钙离子、镁离子等金属离子,影响氨氮比色测定。对于一般地表水,干扰物质主要为Ca2+、Mg2+等金属离子,一般通过过滤加掩蔽剂酒石酸钾钠即可消除。但在实际实验中,向过滤后的水样中加入酒石酸钾钠会出现浑浊,但标准曲线中却没出现浑浊的现象,从而使水样无法进行比色测定。这是酒石酸钾钠试剂纯度有关,非水样干扰问题。当酒石酸钾钠试剂中含有较多Ca2+、Mg2+杂质时,与测定水样中共同反应,生成较多量的酒石酸钙或酒石酸镁,从而使过滤水样变浑浊;由于蒸馏水中Ca2+、Mg2+中痕量,因此未出现浑浊现象。此时应更换酒石酸钾钠试剂,重新测定。
2.4样品稀释
国标纳氏试剂光度法测定氨氮中提到,若水样中氨氮的质量浓度超过2.0ｍｇ/Ｌ时,可以适当少取水样体积，将水样稀释后测定,称为“事前稀释”。这种稀释方法相对准确,但测定前不好预料,不利于大批量样品的及时分析。另一种稀释方法是直接将显色后的样品进行稀释比色,称为“事后稀释”。在实际实验中遇到过,对于难以预料的超出标准曲线浓度范围的，含量的含氨氮废水样品,用第二种稀释方法得到的对比实验结果,相对误差满足环境监测分析要求。对比结果还表明,若用无氨水作稀释溶剂,事后稀释以负误差居多,但配制一定量的空白溶液作稀释溶剂可抵消一部分负误差。
3 .小结
由实验和讨论可知,纳氏试剂光度法测定氨氮时应注意和解决以下5种常见问题:(1)应注意主要试剂性状,选购合格试剂。试剂的正确配制决定着方法灵敏度，要注意观察纳氏试剂是否有沉淀，如有沉淀，因静止后去除沉淀，配置好的纳氏试剂应保存在聚乙烯瓶内，存放在暗处，可稳定一个月，确保实验结果的准确性和精确性。(2)应该确保实验器皿的清洁，所用的玻璃器皿因尽量避免实验室空气中氨的沾污。(3)降低空白实验值可提高实验精密度,对实验用水、试剂空白和过滤滤纸要注意检查。(4)要控制好反应条件,如环境温度、显色时间、水样的pH值决定反应速度、反应平衡和反应生成物的稳定性,应控制反应在最佳条件下进行测试。(5)对于超过检测上限含量水样的稀释测定问题,因进行事前、事后稀释两种方法，使其相对误差均满足分析要求,对于大批量测定情况,可采取事后稀释测定。
参考文献：
[1] GB／T 5750—2006，生活饮用水标准检验方法[s].