纳氏试剂光度法测定氨氮
一、实验目的
1．掌握分光光度计的使用方法。
2．熟悉纳氏试剂光度法测定氨氮的步骤和原理。
3．学会标准曲线的绘制方法。
二、实验原理
以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸收光度与氨氮含量成正比，于波长420nm处测量吸光度。
三、实验仪器
1．分光光度计 配有光程20mm比色皿。
2．50ml比色管。
3．移液管 10.0ml 1支、5.0ml 2支。
四、实验试剂
配制试剂用水均应为无氨水。
1．纳氏试剂 可选择下列一种方法制备。
（1）二氯化汞—碘化钾—氢氧化钾（HgCl2—KI—NaOH）溶液
称取15.0g氢氧化钾，溶于50ml水中，冷却至室温。
称取5.0g碘化钾（KI），溶于约10ml水中，在搅拌下，将2.50g二氯化汞（HgCl2）粉末分多次加入碘化钾溶液中，直到溶液呈深黄色或出现淡红色沉淀溶解缓慢时，充分搅拌混合，并改为滴加二氯化汞饱和溶液，当出现少量朱红色沉淀不再溶解时，停止滴加。
在搅拌下，将冷却的氢氧化钾溶液缓慢地加入到上述二氯化汞和碘化钾的混合液中，并稀释至100ml，于暗处静置24h，倾出上清液，贮于聚乙烯瓶内，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，存放暗处，可稳定1个月。
（2）碘化汞—碘化钾—氢氧化钾（HgI2—KI—NaOH）溶液
称取16.0g氢氧化钠，溶于50ml水中，充分冷却至室温。
称取7.0g碘化钾（KI）和10.0g碘化汞（HgI2），溶于水，然后将此溶液在搅拌下缓缓加入到上述50ml氢氧化钠溶液中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中，用橡皮塞或聚乙烯盖子盖紧，于暗处存放，有效期1年。密塞保存。
2．酒石酸钾钠溶液 称取50.0g酒石酸钾钠（KNaC4H4O6·4H2O）溶于100ml水中，加热煮沸以除去氨，充分冷却后，稀释至100ml。
3．铵标准贮备溶液，ρ=1000μg/ml 称取3.819g氯化铵（NH4Cl，优级纯，在100～105℃干燥2h），溶于水中，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线，可在2～5℃保存1个月。
4．铵标准工作液，ρ=10μg/ml 吸取5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中，稀释至刻度。临用前配置。
五、实验步骤
1．校准曲线
在8支50ml比色管中，分别加入0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00ml铵标准工作液，其对应的含量分别为0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0、100.0μg，加水至标线。加入1.0ml酒石酸钾钠溶液，摇匀，再加入纳氏试剂1.5ml二氯化汞—碘化钾—氢氧化钾溶液或1.0ml碘化汞—碘化钾—氢氧化钾溶液，摇匀。放置10min后，在波长420nm下，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。
以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量（μg）为横坐标，绘制校准曲线。
根据待测样品的质量浓度也可选用10mm比色皿。
2．水样的测定
（1）洁净水样 直接取50ml，按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。
（2）有悬浮物或色度干扰的水样：取经预处理的水样50ml（若水样中氨氮质量浓度超过2mg/L，可适当少取水样体积），按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。
注：经蒸馏或酸性条件下煮沸方法预处理的水样，须加一定量氢氧化钠溶液，调节水样至中性，用水稀释至50ml标线，再按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。
3．空白试验 以水代替水样，按与样品相同的步骤进行前处理和测定。
表1－9－1 纳氏试剂光度法测定氨氮数据记录表
溶液 测量值 | 标准使用液 | 水样 | 空白溶液 |
1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 |
体积/ml | 0.00 | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 | 10.00 | | | | | | |
含量/mg | 0.0 | 5.0 | 10.0 | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 | | | | | | |
吸光度 | | | | | | | | | | | | | | |
六、结果与讨论
由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg）。
氨氮（N，mg/L）= 
（1-9-1）
式中：m——由校准曲线查得的氨氮量(mg)；
V——水样体积(ml)。
七、注意事项
1．纳氏试剂的配置 为了保证纳氏试剂有良好的显色能力，配置时务必控制HgCl2的加入量，至微量HgI2红色沉淀不再溶解时为止。配置100ml纳氏试剂所需HgCl2和KI的用量之比约为2.3：5。在配置是时为了加快反应速度，节省配置时间，可低温加热进行，防止HgI2红色沉淀的提前出现。
2．酒石酸钾钠的配置 酒石酸钾钠试剂中铵盐含量较高时，仅加热煮沸或加纳氏试剂沉淀不能完全除去氨。此时采用加入少量氢氧化钠溶液，煮沸蒸发掉溶液体积的20%～30%，冷却后永久无氨水稀释至原体积。
3．絮凝沉淀 滤纸中含有一定量的可溶性铵盐，定量滤纸中含量高于定性滤纸，建议采用定性滤纸过滤，过滤前用无氨水少量多次淋洗（一般为100ml）。这样可减少或避免滤纸引入的测量误差。
4．水样的蒸馏 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（PH<1）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，否则造成水样爆沸，馏出液温度升高，氨吸收不完全。馏出液速率用保持在10ml/min左右。
部分工业废水，可加入石蜡碎片等做防沫剂。
5．干扰及消除 水样中含有悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物时会产生干扰，含有此类物质时要作适当处理，以消除对测定的影响。
若样品中存在余氯，可加入适量的硫代硫酸钠溶液去除，用淀粉—碘化钾试纸检验余氯是否除尽。在显色时加入适量的酒石酸钾钠溶液，可消除钙镁等金属离子的干扰。若水样浑浊或有颜色时可用预蒸馏法或絮凝沉淀法处理。
６．方法的适用范围 当水样体积为50ml，使用20mm比色皿时，本法的检出限为0.025mg/L，测定下限为0.10mg/L，测定上限为2.0mg/L（均以N计）。本法可适用于地表水、地下水、工业废水和生活污水中的氨氮的测定。
７．水样的保存 水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内，并应尽快分析，必要时可加硫酸将水样酸化至pH＜2，于2～5℃下存放。酸化样品应注意防止空气中的氨而污染。
