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摘 要：纳氏试剂光度法是测定水中氨氮的国标方法。标准方法测定步骤比较简单，但在实际工作中，情況复杂，很多具体的因素都干扰影响该方法的灵敏度，直接影响了分析结果的精密度和准确度。根据几年实际工作经验，将氨氮测定过程中各个环节容易出问题的地方进行了总结分析。
关键词：氨氮 纳氏试剂光度法 准确度 精密度
中图分类号：O723+.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0033-01
天然水体中的有机物种类繁多，从总体上看由碳、氢、氧、氮、磷等元素组成。其中以氮素化合物最不稳定，当它进入水体时，以游离氨或铵盐形式存在于水中，其来源主要有生活污水和工业废水，水中几种形式的氮—硝酸盐、亚硝酸盐、氨和有机氮在生物化学作用下分解、转化形成氮的循环。因此，常用氨氮和各种形态的氮化合物产生及变化来作为水体污染的依据指标。
氨氮的实验室检测方法有纳氏试剂光度法、电极法等，纳氏试剂光度法（GB7479-87），以其方法简单、快速、准确度高，而被广泛采用，下面就针对纳氏试剂光度法实验过程中容易出问题的环节进行分析。
一、实验室的环境
进行氨氮分析的实验室，室内不应有扬尘、铵盐类化合物，不能与硝酸盐氮等分析项目同时进行，因为纳氏试剂吸收空气中的氨导致测试结果偏高。所使用的试剂、玻璃器皿等实验用品要单独存放，避免交叉污染，影响空白值。
二、样品的采集和保存
氨氮很不稳定，为保证分析结果的质量，必须采用可靠的措施保存样品。氨氮样品的保存很困难，加酸、冷藏、过滤除菌等措施都不能完全达到保存各类型的供测氨氮的水样。现在我们采用的是每升水样加入0.8mL的浓硫酸，并在4摄氏度保存，24小时内测定。
三、试剂的配制
1、无氨水
试剂的配制应选用无氨水，离子交换纯水器制取的新鲜去离子水和蒸馏制取的无氨水进行比对，二者的空白吸光度和标准曲线均无明显差异，可以满足实验要求。
2、纳氏试剂的配制
20克碘化钾溶于100毫升水中，搅拌加入二氯化汞结晶粉末约10克至出现朱红色沉淀不溶解时，加入饱和二氯化汞溶液，充分搅拌，至出现朱红色沉淀不溶解时停止滴加。
60克氢氧化钾溶于250毫升水中，冷去至室温，将上述溶液搅拌缓缓加入氢氧化钾溶液，定容至400毫升，混匀，静置过夜，取上清液
纳氏试剂的配制方法关键在于把握二氯化汞的加入量，这决定着获得显色基团（[HgI4]2-碘汞酸根）含量的多少，显色液中二氯化汞的含量越高则空白值越高，进而影响方法的灵敏度。但国标方法没有给出二氯化汞的确切用量，实际加入量很难把握，需根据试剂配制过程中的现象加以判断，二氯化汞与碘化钾的理论比为1.37：1；根据经验，二氯化汞与碘化钾的最佳用量比为0.41：1（即8.2g 二氯化汞溶于20g碘化钾溶液中）。
在配制过程中二氯化汞溶解较慢，可采用低温加热的方法缩短反应时间，同时可防止HgI2红色沉淀提前出现。在加入二氯化汞时碘化钾溶液的温度控制在40摄氏度左右。
配制好的纳氏试剂应保存在聚乙烯瓶中，放入冰箱低温冷藏，防止颜色逐渐加深，确保空白值的稳定性。
3、酒石酸钾钠溶液的配制
称取50g酒石酸钾钠溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。
酒石酸钾钠在实验中是为了掩蔽水样中的钙、镁、铁、钠等金属离子对显色剂的干扰。
酒石酸钾钠的配制方法很简单，但市售的酒石酸钾钠含有铵盐或钙镁离子等杂质，国标方法的加热煮沸去除铵盐法能满足一般要求。
少量的铵盐可以向定容（100mL）后的酒石酸钾钠溶液中加入5-10mL的纳氏试剂，沉淀后取上清液使用，也能满足实验的要求。
如果铵盐含量过高可向酒石酸钾钠溶液中加入少量氢氧化钠，煮沸蒸发至50mL，冷却定容至100mL，此方法可以更加有效的去除酒石酸钾钠溶液中的铵盐以满足实验需要。
四、水样中消除干扰的方法
如果水样无浑浊可以直接取样分析，浊度较大时可以采用絮凝沉淀法对水样进行处理，对颜色较深、受污染较重的水样则需要用蒸馏法消除干扰。
1、直接比色法
根据文献资料直接比色法必须是几乎无污染且浊度小于5度的清洁水样。如果浊度大于5度水样中细小颗粒物、有机物、无机物等悬浮物所产生的浊度会对测定结果产生正干扰。
2、絮凝沉淀法
取100mL水样，加入1mL10%的硫酸锌，用25%的氢氧化钠溶液调节PH至10.5左右，混匀，经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20—25mL，取适量样品分析。
实际操作中经多次实验发现，滤纸本身质量和洗涤方法严重影响水样分析结果的准确度，并且滤纸本身对水中氨氮有吸附作用，使测定结果偏低。且经氢氧化钠洗涤后的滤纸变脆，折叠过滤时容易损坏，极大地降低了实验的准确度和精密度。
考虑到滤纸过滤的缺点，和氢氧化锌沉淀是白色凝胶状，析出的沉淀可以载带样品中多数杂质，且水样成分越复杂、杂质越多，所产生的沉淀也越多、越重的特点，采用离心分离法分离杂质可以取得较好的效果。
3、蒸馏法
取250mL水样（氨氮浓度过高时可根据浓度少取确保氨氮含量不超过2.5毫克，定容至250mL），移入500mL凯氏烧瓶中加入几滴0.05%溴百里酚蓝指示剂，用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至7左右，加入0.25g轻质氧化镁和数颗玻璃珠，立即连接氮瓶和冷凝管，导管下端插入50mL20g/L硼酸吸收液，加热蒸馏，至溜出液达到200mL左右时停止蒸馏，定容至250mL，取适量样品分析。空白样品取无氨水做样品蒸馏即可。 五、比色反应的条件控制
1、显色时间对吸光度的影响
室温25℃条件下对不同含量标准溶液按不同时间显色其吸光值，最佳显色时间是10分钟，10分钟前显色不完全，显色30分钟后，颜色不稳定，变化较快不便于测定。10—30分钟内颜色较稳定能达到分析要求的精度。
2、显色温度对吸光度的影响
在不同温度条件下，对不同含量标准溶液显色10分钟其吸光值，5—20℃时吸光度没有大的变化，25℃时吸光度达到了最大值，30℃时已经发生了较明显的褪色现象。
3、蒸馏预处理、PH对吸光度的影响
由氨氮反应原理可知，反应体系中氢氧根浓度影响着反应的平衡。从测量结果可以看出：样品PH为5.19时几乎不发生显色反应；PH为6.16时的吸光度比PH为7.00时的吸光度偏低了70.9%。而加入显色剂后再调节PH也是不可行的，所以测量样品前必须将样品PH调节至中性。
4、比色皿的配对和清洗
做比色分析时比色皿的配对很关键，国家规定比色皿间的偏差不得超过0.5%，虽然可以用一只比色皿测出样品的真实吸光度，但在实际操作中仪器的稳定性会影响这种方法的准确性。最好的方法挑选两只吸光度相同的比色皿进行配对使用，如果实在挑选不出来，需要计算两只比色皿的吸光度误差作为修正误差对吸光值进行修正。
比色皿的清洁是影响测定准确度的因素之一，必须重视选择正确的清洗方法。一般采用硝酸与双氧水（5：1）混合溶液泡洗后用水冲洗干净，对于一般方法难以洗净的比色皿可以在通风橱内用盐酸、水、甲醇（1：3：4）混合溶液泡洗，即可满足要求。
六、结论
纳氏试剂光度法测量水中氨氮时应注意以下几点
1、首先要选购合格的试剂。
2、试剂的正确配制决定着方法的灵敏度，特别要掌握好纳氏试剂的配制要领。
3、要控制显色温度、时间、PH等在最佳条件下进行。
4、选择合适的水样预处理方法。
5、选用配对合适清洁的比色皿。
6、科学的修正误差。
参考文献：
1、国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会编.水和废水监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，2002
2、《水质分析大全》編写组编. 水质分析大全.重庆：科学技术文献出版社，1989
关键词：氨氮 纳氏试剂光度法 准确度 精密度
中图分类号：O723+.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0033-01
天然水体中的有机物种类繁多，从总体上看由碳、氢、氧、氮、磷等元素组成。其中以氮素化合物最不稳定，当它进入水体时，以游离氨或铵盐形式存在于水中，其来源主要有生活污水和工业废水，水中几种形式的氮—硝酸盐、亚硝酸盐、氨和有机氮在生物化学作用下分解、转化形成氮的循环。因此，常用氨氮和各种形态的氮化合物产生及变化来作为水体污染的依据指标。
氨氮的实验室检测方法有纳氏试剂光度法、电极法等，纳氏试剂光度法（GB7479-87），以其方法简单、快速、准确度高，而被广泛采用，下面就针对纳氏试剂光度法实验过程中容易出问题的环节进行分析。
一、实验室的环境
进行氨氮分析的实验室，室内不应有扬尘、铵盐类化合物，不能与硝酸盐氮等分析项目同时进行，因为纳氏试剂吸收空气中的氨导致测试结果偏高。所使用的试剂、玻璃器皿等实验用品要单独存放，避免交叉污染，影响空白值。
二、样品的采集和保存
氨氮很不稳定，为保证分析结果的质量，必须采用可靠的措施保存样品。氨氮样品的保存很困难，加酸、冷藏、过滤除菌等措施都不能完全达到保存各类型的供测氨氮的水样。现在我们采用的是每升水样加入0.8mL的浓硫酸，并在4摄氏度保存，24小时内测定。
三、试剂的配制
1、无氨水
试剂的配制应选用无氨水，离子交换纯水器制取的新鲜去离子水和蒸馏制取的无氨水进行比对，二者的空白吸光度和标准曲线均无明显差异，可以满足实验要求。
2、纳氏试剂的配制
20克碘化钾溶于100毫升水中，搅拌加入二氯化汞结晶粉末约10克至出现朱红色沉淀不溶解时，加入饱和二氯化汞溶液，充分搅拌，至出现朱红色沉淀不溶解时停止滴加。
60克氢氧化钾溶于250毫升水中，冷去至室温，将上述溶液搅拌缓缓加入氢氧化钾溶液，定容至400毫升，混匀，静置过夜，取上清液
纳氏试剂的配制方法关键在于把握二氯化汞的加入量，这决定着获得显色基团（[HgI4]2-碘汞酸根）含量的多少，显色液中二氯化汞的含量越高则空白值越高，进而影响方法的灵敏度。但国标方法没有给出二氯化汞的确切用量，实际加入量很难把握，需根据试剂配制过程中的现象加以判断，二氯化汞与碘化钾的理论比为1.37：1；根据经验，二氯化汞与碘化钾的最佳用量比为0.41：1（即8.2g 二氯化汞溶于20g碘化钾溶液中）。
在配制过程中二氯化汞溶解较慢，可采用低温加热的方法缩短反应时间，同时可防止HgI2红色沉淀提前出现。在加入二氯化汞时碘化钾溶液的温度控制在40摄氏度左右。
配制好的纳氏试剂应保存在聚乙烯瓶中，放入冰箱低温冷藏，防止颜色逐渐加深，确保空白值的稳定性。
3、酒石酸钾钠溶液的配制
称取50g酒石酸钾钠溶于100mL水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL。
酒石酸钾钠在实验中是为了掩蔽水样中的钙、镁、铁、钠等金属离子对显色剂的干扰。
酒石酸钾钠的配制方法很简单，但市售的酒石酸钾钠含有铵盐或钙镁离子等杂质，国标方法的加热煮沸去除铵盐法能满足一般要求。
少量的铵盐可以向定容（100mL）后的酒石酸钾钠溶液中加入5-10mL的纳氏试剂，沉淀后取上清液使用，也能满足实验的要求。
如果铵盐含量过高可向酒石酸钾钠溶液中加入少量氢氧化钠，煮沸蒸发至50mL，冷却定容至100mL，此方法可以更加有效的去除酒石酸钾钠溶液中的铵盐以满足实验需要。
四、水样中消除干扰的方法
如果水样无浑浊可以直接取样分析，浊度较大时可以采用絮凝沉淀法对水样进行处理，对颜色较深、受污染较重的水样则需要用蒸馏法消除干扰。
1、直接比色法
根据文献资料直接比色法必须是几乎无污染且浊度小于5度的清洁水样。如果浊度大于5度水样中细小颗粒物、有机物、无机物等悬浮物所产生的浊度会对测定结果产生正干扰。
2、絮凝沉淀法
取100mL水样，加入1mL10%的硫酸锌，用25%的氢氧化钠溶液调节PH至10.5左右，混匀，经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20—25mL，取适量样品分析。
实际操作中经多次实验发现，滤纸本身质量和洗涤方法严重影响水样分析结果的准确度，并且滤纸本身对水中氨氮有吸附作用，使测定结果偏低。且经氢氧化钠洗涤后的滤纸变脆，折叠过滤时容易损坏，极大地降低了实验的准确度和精密度。
考虑到滤纸过滤的缺点，和氢氧化锌沉淀是白色凝胶状，析出的沉淀可以载带样品中多数杂质，且水样成分越复杂、杂质越多，所产生的沉淀也越多、越重的特点，采用离心分离法分离杂质可以取得较好的效果。
3、蒸馏法
取250mL水样（氨氮浓度过高时可根据浓度少取确保氨氮含量不超过2.5毫克，定容至250mL），移入500mL凯氏烧瓶中加入几滴0.05%溴百里酚蓝指示剂，用1mol/L氢氧化钠溶液调节PH至7左右，加入0.25g轻质氧化镁和数颗玻璃珠，立即连接氮瓶和冷凝管，导管下端插入50mL20g/L硼酸吸收液，加热蒸馏，至溜出液达到200mL左右时停止蒸馏，定容至250mL，取适量样品分析。空白样品取无氨水做样品蒸馏即可。 五、比色反应的条件控制
1、显色时间对吸光度的影响
室温25℃条件下对不同含量标准溶液按不同时间显色其吸光值，最佳显色时间是10分钟，10分钟前显色不完全，显色30分钟后，颜色不稳定，变化较快不便于测定。10—30分钟内颜色较稳定能达到分析要求的精度。
2、显色温度对吸光度的影响
在不同温度条件下，对不同含量标准溶液显色10分钟其吸光值，5—20℃时吸光度没有大的变化，25℃时吸光度达到了最大值，30℃时已经发生了较明显的褪色现象。
3、蒸馏预处理、PH对吸光度的影响
由氨氮反应原理可知，反应体系中氢氧根浓度影响着反应的平衡。从测量结果可以看出：样品PH为5.19时几乎不发生显色反应；PH为6.16时的吸光度比PH为7.00时的吸光度偏低了70.9%。而加入显色剂后再调节PH也是不可行的，所以测量样品前必须将样品PH调节至中性。
4、比色皿的配对和清洗
做比色分析时比色皿的配对很关键，国家规定比色皿间的偏差不得超过0.5%，虽然可以用一只比色皿测出样品的真实吸光度，但在实际操作中仪器的稳定性会影响这种方法的准确性。最好的方法挑选两只吸光度相同的比色皿进行配对使用，如果实在挑选不出来，需要计算两只比色皿的吸光度误差作为修正误差对吸光值进行修正。
比色皿的清洁是影响测定准确度的因素之一，必须重视选择正确的清洗方法。一般采用硝酸与双氧水（5：1）混合溶液泡洗后用水冲洗干净，对于一般方法难以洗净的比色皿可以在通风橱内用盐酸、水、甲醇（1：3：4）混合溶液泡洗，即可满足要求。
六、结论
纳氏试剂光度法测量水中氨氮时应注意以下几点
1、首先要选购合格的试剂。
2、试剂的正确配制决定着方法的灵敏度，特别要掌握好纳氏试剂的配制要领。
3、要控制显色温度、时间、PH等在最佳条件下进行。
4、选择合适的水样预处理方法。
5、选用配对合适清洁的比色皿。
6、科学的修正误差。
参考文献：
1、国家环境保护总局水和废水监测分析方法编委会编.水和废水监测分析方法（第四版）.北京：中国环境科学出版社，2002
2、《水质分析大全》編写组编. 水质分析大全.重庆：科学技术文献出版社，1989