水質氨氮分析中渾濁問題處理

武西岳

摘要：在水質氨氮分析中，對于樣品自身的渾濁、加入酒石酸鉀鈉溶液后出現(xiàn)的渾濁及顯色后出現(xiàn)的渾濁問題，采用絮凝沉淀一離心的方法進行了處理，結果表明：均能得到清澈的待測液，且操作簡便，平行性分析與加標回收率分析結果良好。

關鍵詞：氨氮;渾濁;離心

中圖分類號：x703 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）18-0103-02

1引言

氨氮是評價水體環(huán)境質量非常重要的指標，水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解，某些工業(yè)廢水，如焦化廢水和合成氨化肥廠廢水等，以及農(nóng)田排水，是環(huán)境監(jiān)測中分析頻次較高的項目。對于氨氮分析，目前我國最常用的標準分析方法為納氏試劑分光光度法，運用該方法遇到的最大麻煩是渾濁問題，包括樣品渾濁或加入酒石酸鉀鈉溶液后產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，致使顯色后嚴重干擾吸光度測定，甚至無法測定。本文根據(jù)渾濁產(chǎn)生的具體原因，主要研究了絮凝沉淀和離心的方法處理上述渾濁現(xiàn)象，取得了良好的效果。

2實驗方法

2.1實驗儀器、試劑

分光光度計：TUl810型，附20mm比色皿，北京普析通用公司。離心機：TDL-40B，上海安亭科學儀器廠。其它所需試劑、器皿同標準分析法。

2.2氨氮的測定原理

碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在波長410～425nm具有強烈吸收，以分光光度法進行測定。

2.3干擾情況與處理

環(huán)境監(jiān)測氨氮分析過程中，常見的干擾因素有渾濁、顏色及鐵、錳、鎂和硫等無機離子，樣品一般須經(jīng)絮凝沉淀或蒸餾預處理，對金屬離子的干擾，可加入適量的掩蔽劑加以消除。常見的渾濁干擾現(xiàn)象，包括樣品自身渾濁，清澈樣品加入酒石酸鉀鈉溶液后產(chǎn)生渾濁，現(xiàn)使用離心的方法處理上述渾濁情況進行試驗。

2.4操作步驟

2.4.1絮凝沉淀

把樣品放入100mL具塞顯色管中至刻線，加入1mL硫酸鋅溶液，加0.1～0.2mL氫氧化鈉溶液，調節(jié)pH值10.5，靜置約5min使管內產(chǎn)生明顯絮狀沉淀。

2.4.2離心分離

絮凝沉淀后的樣品全部倒入100mL離心管中，設置離心速度3000r/min，離心時間10min，離心完畢后輕輕傾出50mL樣品進行后續(xù)分析。若各個樣品中的絮凝沉淀均已沉入顯色管底部，也可取約70mL進行離心分離。

2.4.3樣品測定

取處理后的清澈樣品50mL，加入1mL酒石酸鉀鈉溶液混勻，加1.5mL納氏試劑混勻，放置10min后，在波長420nm下，用20mm比色皿，以水作參比，測量吸光度。

3結果與討論

3.1樣品自身渾濁的處理

環(huán)境監(jiān)測中遇到的地表水和工業(yè)廢水樣品自身渾濁極為常見，可先進行上述絮凝沉淀，靜置5min后進行離心分離。若按照標準分析方法中介紹的直接傾取上清液進行分析，則有的樣品絮凝沉淀靜置時間很長，完全沉淀有時需要幾個小時，造成工作效率很低，而且上清液中依然會有少許絮狀的懸浮物而影響測定;若按標準分析方法使用濾紙過濾，因濾紙含有干擾物，每個樣品必須充分洗滌濾紙，樣品過濾緩慢，增加了分析時間，而且依然會或多或少引入干擾。

工業(yè)廢水渾濁樣品若氨氮含量過高，若稀釋10倍以上表觀無渾濁時，則不必使用絮凝沉淀處理，樣品稀釋后直接測定。

3.2加入酒石酸鉀鈉溶液后產(chǎn)生渾濁的處理

3.2.1渾濁產(chǎn)生原因

對于清澈無色的水樣如部分地表水，工業(yè)廢水也?？梢姷角宄核畼?，一般可直接加人1mL酒石酸鉀鈉溶液和1.5mL納氏試劑進行測定，但在加入酒石酸鉀鈉溶液后往往會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，這是因為當樣品中鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子過多，超出了酒石酸鉀鈉絡合能力而與之生成了不溶的酒石酸鹽沉淀，遇到這種現(xiàn)象，不加處理便會造成極大的正誤差。

另外，加入酒石酸鉀鈉溶液后出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，也有可能與酒石酸鉀鈉試劑質量有關，以兩個不同廠家生產(chǎn)的酒石酸鉀鈉試劑加入同一地下水樣品進行比較，一個呈現(xiàn)清澈透明，一個明顯出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。

3.2.2處理方法

樣品加入酒石酸鉀鈉溶液混勻后靜置5min，觀察是否生成沉淀，若生成沉淀，則把渾濁液全部倒入50mL離心管中進行離心分離，取出上清液于25mL顯色管中至刻線，加0.75mL納氏試劑進行顯色測定。

一般清澈樣品若先經(jīng)過絮凝沉淀也可避免這種渾濁現(xiàn)象的發(fā)生，但是絮凝沉淀會增加操作步驟，不僅更多消耗時間、試劑，甚至有可能引入干擾。有些復雜樣品經(jīng)過絮凝沉淀離心處理后，加入酒石酸鉀鈉溶液依然會有渾濁現(xiàn)象的發(fā)生，對此時產(chǎn)生的渾濁液再次離心處理一次即可完成測定。

3.3平行性檢查

以一個地下水樣品和一個比較清澈的地表水樣品分別平行測定6次，兩種樣品加入酒石酸鉀鈉溶液后均出現(xiàn)了渾濁現(xiàn)象，離心后取出25mL上清液于25mL顯色管中，加0.75mL納氏試劑進行顯色測定，以測得的吸光度進行平行性檢查，結果見表1。

由表1可見，兩種水樣平行性均比較良好，標準偏差在0.0010～0.0018之間，和分光光度計的測值波動范圍很接近。

3.4加標回收率檢查

取2個地下水和2個清澈的地表水樣品50mL，均加入10肛g/mL的氨氮標準溶液1mL，分別加入1.0mL酒石酸鉀鈉溶液，混勻后靜置5min，此時均出現(xiàn)了不同程度渾濁現(xiàn)象。離心后取出25mL，加入0.75mL納氏試劑進行測定。結果見表2。

由表2可見，兩種水樣加標回收率均比較良好，加標回收率在91.0%～102%之間。

3.5離心、傾取、過濾三種方式的對比

樣品經(jīng)絮凝沉淀后，對上清液一般采用離心、傾取、過濾三種方式分離沉淀物，獲取清澈液?，F(xiàn)對同一地下水進行分析，用100mL顯色管對地下水進行絮凝沉淀，按離心、傾取、過濾三種不同處理方式獲得清澈液，加入顯色劑后測定吸光度，各分析3次，結果見表3。

因地下水鈣、鎂等金屬離子的大量存在，加入絮凝劑后，會出現(xiàn)明顯的沉淀物。由表3可見，絮凝沉淀后采用離心的方式顯色物吸光度測值最小，且平行性更好，傾取和過濾的方式平行性差且引入了干擾。

3.6顯色后產(chǎn)生渾濁的處理

一般樣品經(jīng)絮凝沉淀一離心或者加入酒石酸鉀鈉溶液后直接離心的方法處理后，極少再出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，但在環(huán)境監(jiān)測中遇到的樣品千差萬別，也出現(xiàn)過樣品在最后加入納氏試劑溶液后產(chǎn)生渾濁的情況，此時可直接對顯色液進行離心處理，傾倒離心管中的顯色液直接測定吸光度。但在沉淀過程中，沉淀顆粒有可能吸附顯色生成物而造成顏色損失，若發(fā)現(xiàn)沉淀物顏色較深或者對分析結果要求比較嚴格的樣品，則建議使用蒸餾法進行預處理。

4結語

對于渾濁樣品，采取絮凝沉淀一離心的方式處理后，加入酒石酸鉀鈉溶液與納氏試劑進行顯色測定;對于清澈的樣品，加入酒石酸鉀鈉溶液后的渾濁問題，采取先加酒石酸鉀鈉溶液，然后進行離心處理，再加納氏試劑進行顯色測定，在實際工作中取得了良好效果。