氨測定過程中質(zhì)量保證措施

張 靜

（山西省環(huán)境監(jiān)測中心站,山西 太原 030027）

氨是室內(nèi)空氣污染的重要組成物質(zhì),建筑施工混凝土中加入的含有尿素的防凍劑可以釋放氨,進(jìn)入室內(nèi)空氣中；室內(nèi)使用的板材制品,有的含有脲醛樹脂黏合劑,在室溫條件下緩慢釋放氨,進(jìn)入室內(nèi)空氣中；生物性廢棄物,如糞便、尿、人呼出氣和汗液,也不同程度地釋放氨氣［1］。

氨是無色而具有刺激性氣味的氣體,以氣體形式吸入肺泡,與血紅蛋白結(jié)合,破壞運(yùn)氧功能；氨是一種堿性物質(zhì),對(duì)動(dòng)物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用,使組織蛋白變性,使脂肪皂化,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),減弱人體對(duì)疾病的抵抗力。盡管文獻(xiàn)［2］詳細(xì)介紹了氨測定納氏試劑分光光度法的原理及操作步驟,但在實(shí)際工作中的情況較為復(fù)雜。由于空氣中普遍存在氨,所以氨的監(jiān)測分析過程,包括采樣、運(yùn)輸、分析過程都要嚴(yán)格控制。根據(jù)日常監(jiān)測的工作經(jīng)驗(yàn),本文將上述可能影響測定結(jié)果的步驟進(jìn)行了總結(jié),以期更好地指導(dǎo)實(shí)際工作,保證出具合格有效的數(shù)據(jù)［2－3］。

1 方法原理

用硫酸溶液吸收的氨,在堿性條件下與納氏試劑反應(yīng)生成黃棕色絡(luò)合物。該絡(luò)合物的色度與氨的含量成正比,在420nm波長進(jìn)行分光光度測定。

2 儀器與試劑

2.1 儀器

721分光光度計(jì)。

2.2 試劑

吸收液：0.01mol/L硫酸,臨用現(xiàn)配。

納氏試劑：溶解17g氯化汞于30mL水中,另將3.5g碘化鉀溶于10mL水中,攪拌下將氯化汞溶液慢慢加入碘化鉀溶液中至形成紅色不溶的沉淀為止。然后,加入60mL 20g/L氫氧化鉀溶液及剩余的氯化汞溶液,暗處靜置24h。傾出上清液,儲(chǔ)于棕色瓶中,用橡皮塞塞緊,避光保存。

酒石酸鉀納溶液：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。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1.00mg/mL：稱取 0.314 2g經(jīng)105℃干燥1h的優(yōu)級(jí)純氯化銨（G.R.）溶于水中,移入1 000mL容量瓶中,稀釋至標(biāo)線。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。

標(biāo)準(zhǔn)使用液20.00μg/mL：吸取5.00mL氨標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于250mL容量瓶,稀釋至標(biāo)線,搖勻,臨用現(xiàn)配。

無氨水經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,新制的蒸餾水可滿足實(shí)驗(yàn)要求。

3 結(jié)果與討論

3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、2.00mL,在 各 管 中 分 別 加 入 酒 石 酸 鉀 鈉0.5mL,搖勻。再加入納氏試劑0.5mL,搖勻。放置10min后,在420nm下,用1cm比色皿,以水作參比,測定各管的吸光度,測定曲線見第46頁表1。

3.2 實(shí)驗(yàn)用水的影響

本實(shí)驗(yàn)室采用蒸餾水集中制備供應(yīng)系統(tǒng),保證了實(shí)驗(yàn)用水新鮮,避免了因存放過程中吸收氨引起的空白增高。實(shí)驗(yàn)中用每天新制的蒸餾水與超純水進(jìn)行連續(xù)7d的對(duì)比,結(jié)果見第46頁表2。表明新制的蒸餾水可以滿足要求。

表1 測定曲線

表2 實(shí)驗(yàn)用水對(duì)空白值的影響

3.3 吸收液的影響

由于氨在空氣中普遍存在,因此,硫酸吸收液必須密封保存,且存放的時(shí)間不宜過長。經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定吸收液的保質(zhì)期在1周內(nèi),超過1周后應(yīng)重新配制。否則,零管過高,影響測定結(jié)果。連續(xù)7d測定的空白值見表3。

表3 吸收液保存時(shí)間對(duì)空白值的影響

3.4 吸收管清洗方法的影響

用洗潔精清洗吸收管,并與用硫酸清洗（1＋9）鹽酸浸泡進(jìn)行比較。由于空氣中氨無所不在,因此,要盡量避免使用長時(shí)間放置的吸收管,洗凈后的吸收管用鋁箔將2個(gè)口封好保存,或在采樣前清洗吸收管,最大限度地避免吸收管吸附氨帶來的影響。

連接吸收管應(yīng)使用聚四氟乙烯管。采集氨用的吸收管盡量實(shí)現(xiàn)專管專用,避免因項(xiàng)目不同引起的交叉污染。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 清洗方式對(duì)空白值的影響

3.5 化學(xué)試劑的影響

本實(shí)驗(yàn)納氏試劑的配制是關(guān)鍵,這是因?yàn)榧{氏試劑對(duì)比色的影響很大。在配制納氏試劑時(shí),將氯化汞溶液滴入碘化鉀溶液中至形成紅色不溶的沉淀為止是關(guān)鍵的關(guān)鍵,應(yīng)在剛剛形成不溶的紅色沉淀時(shí)立即停止滴入氯化汞溶液。若氯化汞溶液滴入過量,影響納氏試劑的澄清度。溶液靜置數(shù)日后,溶液上層會(huì)出現(xiàn)一層薄膜狀漂浮物,在吸取溶液時(shí)膜狀物質(zhì)會(huì)吸附在管壁上,在加入納氏試劑時(shí)會(huì)帶入試管內(nèi),影響比色結(jié)果的測定,使結(jié)果偏高。

酒石酸鉀鈉溶液在配制過程中去除試劑中的銨鹽很關(guān)鍵。某些市售分析純的酒石酸鉀鈉試劑中的銨鹽有時(shí)含量較高,按國標(biāo)方法配制時(shí)僅靠加熱煮沸并不能完全除去銨鹽,可采用稱取50g酒石酸鉀鈉加100mL無氨水中,再加入0.5mol/L氫氧化鈉溶液1.0mL煮沸蒸發(fā)至溶液剩一半,冷卻后用無氨水稀釋至原體積,即能有效去除氨,并放置于冰箱冷藏保存。

3.6 顯色溫度的影響

國標(biāo)HJ533－2009中規(guī)定顯色時(shí)間為10min,在實(shí)際的監(jiān)測工作中,受各種因素的影響,顯色時(shí)間具有一定的不確定性,因此探討合理的顯色時(shí)間非常重要。在室溫25℃下,進(jìn)行了顯色時(shí)間與吸光度關(guān)系的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。從表5可以看出,顯色時(shí)間不足10min,顯色不完全；顯色時(shí)間10min～30min,顯色穩(wěn)定；超過30min,吸光度有增大的趨勢(shì)。因此,顯色時(shí)間可以選定10min～30min。

表5 顯色時(shí)間與吸光度的關(guān)系

3.7 顯色溫度的影響

實(shí)驗(yàn)溫度影響氨與納氏試劑的反應(yīng)速度,顯色溫度的控制直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。本文對(duì)顯色溫度與吸光度的關(guān)系進(jìn)行了考察,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),5℃～15℃較低的顯色溫度,反應(yīng)不完全；20℃～25℃,吸光度穩(wěn)定；25℃～35℃時(shí),吸光度又下降。在具體的分析工作中,可以通過控制室內(nèi)溫度來達(dá)到理想的效果。

表6 顯色溫度與吸光度的關(guān)系

3.8 實(shí)驗(yàn)場所

測定氨的實(shí)驗(yàn)中,要避開廁所、使用氨水等的實(shí)驗(yàn)區(qū)域,或與產(chǎn)生干擾的項(xiàng)目錯(cuò)時(shí)進(jìn)行分析。

4 結(jié)論

由于氨測定納氏試劑分光光度法非常靈敏,在實(shí)際的工作中應(yīng)特別注意實(shí)驗(yàn)用水、采樣器皿清潔、試劑配制與儲(chǔ)存、實(shí)驗(yàn)溫度和反應(yīng)時(shí)間控制等問題。本文對(duì)上述條件逐一進(jìn)行了詳細(xì)的討論,以期更好地指導(dǎo)實(shí)際的環(huán)境監(jiān)測工作,保證提供更為準(zhǔn)確合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 鄧大躍,王俊,吳麗萍,等.室內(nèi)空氣中氨的標(biāo)準(zhǔn)測定方法的比較分析［J］.北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào),2006,20（3）,69－72.

［2］ 國家環(huán)境保護(hù)部.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法［M］.第四版（增補(bǔ)版）.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007：158－160.

［3］ 沈陽市環(huán)境監(jiān)測站.環(huán)境空氣氨的測定納氏試劑分光光原法：HJ 533－2009［S］.北京：中國環(huán)境出版社,2009：1－5.