納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮預(yù)處理方式的選擇及改進(jìn)

陳志強(qiáng)

（遼寧省撫順生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧 撫順 113006）

氨氮是水中以游離態(tài)氨或銨離子存在的氮。在自然界中，氨氮普遍存在于各種水體中。水體中氨氮污染主要來源于生活污水中含氮有機(jī)物的微生物分解、某些工業(yè)企業(yè)的廢氣和廢水排放以及農(nóng)業(yè)面源污染等[1,2]。目前測(cè)定水質(zhì)氨氮的方法有：氣相分子吸收光譜法、水楊酸分光光度法、納氏試劑分光光度法（HJ 535-2009）和蒸餾-中和滴定法。其中HJ 535-2009 由于操作簡(jiǎn)單且具有良好的精密度和準(zhǔn)確度等特點(diǎn)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。按照HJ 535-2009 測(cè)定水樣中氨氮，水樣中含有懸浮物、余氯、金屬離子、硫化物和有機(jī)物等物質(zhì)會(huì)對(duì)氨氮的測(cè)定產(chǎn)生干擾[3]。本文以干擾物質(zhì)的去除效果為依據(jù)，對(duì)水樣的預(yù)處理方式進(jìn)行了探討研 究，并在HJ 535-2009 的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了改進(jìn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

TU-1901 紫外可見分光光度計(jì)；STEHDB-106-3智能一體化蒸餾儀。

無氨水，氯化鈣，硫酸鎂，氨氮標(biāo)準(zhǔn)使用液（10 mg/L），硼酸溶液（20 g/L），輕質(zhì)氧化鎂，溴百里酚藍(lán)指示劑（0.5 g/L），氫氧化鈉，鹽酸，納氏試劑（碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉）。

1.2 水樣預(yù)蒸餾

取50 mL 硼酸吸收液于250 mL 容量瓶中，確保冷凝管出口在硼酸吸收液液面以下，之后量取250 mL 水樣（如氨氮含量高，可適當(dāng)少取，加水至250 mL）于燒瓶中，加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑，必要時(shí)，用氫氧化鈉溶液或鹽酸溶液調(diào)整pH 值，使水樣呈藍(lán)色，最后加入 0.25 g 輕質(zhì)氧化鎂，連接好管路。加熱蒸餾，使餾出液約以10 mL/min 的速率流出，當(dāng)餾出液達(dá)到200 mL 時(shí)，停止蒸餾，冷卻后用無氨水定容，得到經(jīng)蒸餾的水樣。

1.3 校準(zhǔn)曲線的繪制和經(jīng)蒸餾水樣的測(cè)定

取一定量的氨氮標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別加入到50 mL 比色管中，用無氨水定容，配制成氨氮濃度分別為0、0.10、0.20、0.40、0.80、1.20、1.60 和2.00 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列，之后向比色管中各加入1 mL 的無氨水和1 mL 的納氏試劑，混勻，放置10 min 后，在波長(zhǎng)420 nm 處，使用20 mm 比色皿，以無氨水作參比，測(cè)量吸光度。以各個(gè)濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)系列為橫坐標(biāo)，空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。

取經(jīng)一定體積的經(jīng)蒸餾水樣于50 mL 比色管中，根據(jù)經(jīng)蒸餾水樣的處理方式（稀釋或者調(diào)整pH值），加入1 mL 的無氨水或者1 mL 一定濃度的氫氧化鈉溶液，混勻，最后加入 1 mL 的納氏試 劑，混勻，放置10 min 后，上機(jī)進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 預(yù)處理方式的選擇

納氏試劑分光光度法對(duì)水樣進(jìn)行氨氮測(cè)定 時(shí)，可以直接進(jìn)行比色測(cè)定，也可以先采用絮凝沉淀或者預(yù)蒸餾等方式對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)行比色測(cè)定。直接比色測(cè)定通常應(yīng)用于較清潔水樣，但較清潔水樣中，常見的鈣鎂等金屬離子對(duì)氨氮測(cè)定影響很大。鈣鎂離子對(duì)氨氮測(cè)定的影響見表1，從表1中可以看出，當(dāng)水樣中含有100 mg/L 鈣離子或者0.2 mg/L 的鎂離子時(shí)，就會(huì)對(duì)氨氮的測(cè)定產(chǎn)生明顯的影響。按照HJ 535-2009，水樣中的鈣鎂等金屬離子可以加入酒石酸鉀鈉進(jìn)行掩蔽，以消除其對(duì)氨氮測(cè)定的影響。但肖翔群等[4]研究發(fā)現(xiàn)，不同廠家生產(chǎn)的酒石酸鉀鈉對(duì)鈣離子的掩蔽性能差異很大。并且對(duì)于未知水樣而言，不好界定是否是較清潔水樣，所以直接比色的適用范圍很窄。絮凝沉淀通常用于懸浮物或者色度等干擾物質(zhì)的消除。但絮凝沉淀過程中，如果絮凝沉淀的pH 值調(diào)整不合 適，在納氏試劑顯色過程中，水樣會(huì)出現(xiàn)渾濁，影響氨氮測(cè)定[5]。預(yù)蒸餾可以完全消除鈣鎂等金屬離子和懸浮物的干擾；余氯、硫化物和有機(jī)物等干擾物質(zhì)也可以采用其他處理方法和預(yù)蒸餾相結(jié)合對(duì)其進(jìn)行消除[3,6,7]。綜上所述，采用預(yù)蒸餾或者其他處理方法和預(yù)蒸餾相結(jié)合對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理，基本可以消除懸浮物、余氯、金屬離子、硫化物和有機(jī)物等物質(zhì)對(duì)納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮的影響。所以使用納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮時(shí)，預(yù)蒸餾或者其他處理方法和預(yù)蒸餾相結(jié)合是消除干擾物質(zhì)的理想方法。

表1 鈣鎂離子對(duì)氨氮測(cè)定的影響

2.2 硼酸吸收液對(duì)氨氮測(cè)定的影響及消除

在實(shí)際工作中，按照HJ 535-2009 對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)蒸餾處理，蒸餾吸收液為20 g/L 的硼酸溶液，經(jīng)蒸餾的水樣，使用氧化鈉溶液調(diào)節(jié)水樣至中性，之后對(duì)水樣進(jìn)行氨氮測(cè)定。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氨氮的實(shí)際測(cè)定值偏低。這是由于硼酸吸收液會(huì)對(duì)氨氮的測(cè)定造成負(fù)干擾。為了消除這種干擾，HJ 535-2009 中通過將經(jīng)蒸餾的水樣調(diào)節(jié)成中性，來消除硼酸吸收液對(duì)氨氮測(cè)定的影響，但將經(jīng)蒸餾的水樣調(diào)節(jié)成中性還不足以完全消除這種影響。本文通過向經(jīng)蒸餾的水樣中加入一定量不同濃度的氫氧化鈉溶液，來調(diào)整經(jīng)蒸餾的水樣的pH 值，以此來消除硼酸吸收液的干擾。實(shí)驗(yàn)過程如下：分別取10 mL 硼酸吸收液于8 支50 mL 比色管中，再取10 mL 氨氮使用液加入到各比色管中，定容配制成含有2 mg/L 氨氮的水樣來模擬經(jīng)蒸餾的水樣，之后向各個(gè)比色管中分別加入1 mL 不同濃度的氫氧化鈉溶液，混勻，其他步驟參照實(shí)驗(yàn)部分1.3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2中可以看出，當(dāng)加入氫氧化鈉溶液為1.50～4.00 mol/L時(shí)，對(duì)應(yīng)調(diào)整的水樣pH 值為9.22～12.3，氨氮測(cè)定的相對(duì)誤差為-1.5%～5.0%。這說明經(jīng)蒸餾的水樣調(diào)整pH 值為9.22～12.3 之間時(shí)，可以基本消除硼酸吸收液對(duì)氨氮測(cè)定的干擾，這與潘本鋒等[8,9]的研究結(jié)果基本一致。所以本實(shí)驗(yàn)選擇加入1 mL 氫氧化鈉溶液的濃度為1.50 mol/L。

表2 硼酸吸收液對(duì)氨氮測(cè)定的影響

2.3 經(jīng)蒸餾水樣稀釋倍數(shù)對(duì)氨氮測(cè)定的影響

硼酸吸收液對(duì)氨氮測(cè)定的影響，從根本上來說是由于硼酸作為弱酸，在納氏試劑顯色的過程中硼酸能夠消耗納氏試劑中大量的氫氧化鈉，從而影響了納氏試劑的顯色效果。所以本文通過稀釋經(jīng)蒸餾的水樣，從而降低經(jīng)蒸餾水樣中硼酸的含量，進(jìn)而減少硼酸與納氏試劑中氫氧化的反應(yīng)，最終達(dá)到減弱或者消除硼酸對(duì)氨氮測(cè)定的影響。實(shí)驗(yàn)過程如 下：使用硼酸吸收液和氨氮使用液配制成氨氮濃度分別為1 mg/L 和2 mg/L 的水樣，以此來模擬經(jīng)蒸餾的水樣。未稀釋的經(jīng)蒸餾的水樣須加入1 mL 氫氧化鈉溶液（1.50 mol/L）；稀釋的經(jīng)蒸餾的水樣，定容后須加入1 mL 的無氨水；之后未稀釋和稀釋的水樣的實(shí)驗(yàn)步驟參照實(shí)驗(yàn)部分1.3，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 經(jīng)蒸餾水樣稀釋倍數(shù)對(duì)氨氮測(cè)定的影響

從表3中可以看出，與未稀釋的樣品相 比，當(dāng)經(jīng)蒸餾的水樣稀釋2.5 倍時(shí)，不須調(diào)整樣品的pH值就可消除硼酸對(duì)氨氮測(cè)定的影響。當(dāng)1 mg/L 的樣品稀釋5 倍時(shí)，相對(duì)誤差較大，這種誤差可能是由于低濃度樣品稀釋倍數(shù)過大，而引起的誤 差。所以通過稀釋來消除硼酸對(duì)氨氮測(cè)定的影響更適用于濃度較高的樣品。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定

按照本文的氨氮測(cè)定方法，對(duì)未稀釋和稀釋的經(jīng)蒸餾的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定，每種樣品平行測(cè)定6次，測(cè)定結(jié)果見表4。從表4中可以看出，標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定均值都在保證值范圍內(nèi)，并且相對(duì)誤差為-3.1%和-0.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%和2.5%。所以本文測(cè)定氨氮的方法具有很好的精密度和準(zhǔn)確度。

表4 標(biāo)準(zhǔn)樣品（批號(hào)200595）的氨氮測(cè)定結(jié)果

3 結(jié) 論

本文選擇預(yù)蒸餾或者其他處理方法和預(yù)蒸餾相結(jié)合對(duì)水樣進(jìn)行預(yù)處理，其可以消除各種干擾物質(zhì)對(duì)氨氮測(cè)定的影響。經(jīng)蒸餾的水樣通過加入1 mL氫氧化鈉溶液（1.50 mol/L）可以消除硼酸吸收液對(duì)氨氮測(cè)定的負(fù)干擾，或者通過稀釋經(jīng)蒸餾過的水樣也可以消除硼酸吸收液的負(fù)干擾。采用以上兩種方式對(duì)經(jīng)蒸餾的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定，得到了很好的精密度和準(zhǔn)確度。

北京市企業(yè)研發(fā)新冠疫苗I/Ⅱ期臨床揭盲

http：//china.chemnet.com/ 2020-06-16 14：18：45 北京晚報(bào)

北京企業(yè)研發(fā)的新型冠狀病毒滅活疫苗又有新進(jìn)展！記者昨天從北京科興中維生物技術(shù)有限公司獲悉，該公司研制的新型冠狀病毒滅活疫苗克爾來福的Ⅰ/Ⅱ期臨床研究(0,14 程序)日前揭盲。初步結(jié)果顯示，該疫苗具有良好的安全性和免疫原性。據(jù)悉，科興中維計(jì)劃于近日向國(guó)家藥品監(jiān)督管理局提交Ⅱ期臨床研究報(bào)告和Ⅲ期臨床研究方案，爭(zhēng)取盡快啟動(dòng)疫苗Ⅲ期臨床研究和疫苗應(yīng)用。