于晓峰

（陕西咸阳化学工业有限公司，陕西咸阳 712000）

1 概述

煤化工废水是在煤化工生产工艺中产生的工业废水。煤化工生产工艺是以煤为原料经过煤气化、煤液化、焦油化工、电石乙炔化工等化工生产过程将煤转化为气态、液态、固态以及多种化工产品，通过该生产工艺产生的废水主要有焦化废水、气化废水和液化废水，这类废水中通常含有大量的氨氮（NH3-N）等污染物，高浓度氨氮进入受纳水体后会使水体出现恶臭，极易造成水体的富营养，严重破坏水源生态系统。因此，水中氨态氮含量在水质测试中具有很重要意义，是煤化工废水处理效果达不达标及地表水水质好坏的重要指标。水中氨氮的检测方法有纳氏试剂分光光度法、氨气敏电极测定法、蒸馏-滴定法、离子选择电极法等。其中作为国家标准方法的纳氏试剂分光光度法，是我公司近十年来一直沿用的废水中氨氮检测方法，该方法具有操作简便、快速、灵敏度高试剂价格低廉等特点。本文主要对纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮的常见问题进行探讨和总结。

2 影响因素

2.1 试剂水的选择

试剂水对检测空白会造成较大的影响，国家标准规定，该测定的试剂水为无氨水，其制备方法为：向每升脱盐水（Ⅱ、Ⅲ级试剂水）中加入0.1mL浓硫酸试剂，在全玻璃蒸馏器中对其进行重蒸馏，弃去50mL初馏液后，将其余馏出液接取后置于具塞磨口玻璃瓶中，密封保存以备用。但由于该方法出水量较小，所得馏出液不易保存（易吸附实验室中空气的氨而污染）。为了寻求其他实验用水能否满足实验要求，我们对无氨水和离子交换法所得新鲜脱盐水进行空白对比，实验步骤：各准确量取无氨水、新鲜脱盐水50.0mL置于50mL干净干燥的比色管中，分别加入酒石酸钾钠（500g/L）溶液1.0mL，混匀；各加入纳氏试剂1.5mL，充分摇匀。放置10min后，于420nm处用2cm玻璃比色皿，以无氨水作参比，测其吸光度。实验结果见表1。

表1 无氨水和新鲜脱盐水测定氨氮的空白吸光度

经实验可得，无氨水和新鲜脱盐水的空白吸光度均未超过国家标准要求的A0＜0.030，故利用离子交换法所得新鲜脱盐水可作为实验用水，这样能够样既简化了操作程序，省时省力，方便易得，分析指标符合水质指标要求。

2.2 反应时间的影响

氨氮纳氏试剂分光光度法，优点是操作过程简便快速，分析结果准确度高，但显色时间是影响结果准确度的一个重要因素，因此，如何控制和把握显色时间就显得尤为重要。国家标准要求显色时间是10min，在日常分析过程中，由于各种原因致使比色时间不得不提前或者延后，这两种情况下的数据能不能满足准确度的要求？因此确定合理的显色时间范围对于日常分析具有较强的指导意义。实验步骤：取四支50mL干净干燥的比色管，分别向其加入浓度为1.0mg/L的氨氮标准溶液0，10，30，50mL，稀释到标线（其浓度分别为0，0.2，0.6，1.0mg/L），分别加入1mL酒石酸钾钠溶液，混匀，再加入1.5mL纳氏试剂混匀，在波长420nm，用光程20mm比色皿，用新鲜脱盐水为参比，按时间梯度5，10，20，30，40，50，60min进行吸光度测定，实验结果如表2所示。

表2 不同显色时间测定不同浓度氨氮的吸光度

实验结果表明：反应时间在0～10min时溶液显色不完全，测定结果偏低；反应时间在10～40min时溶液颜色较稳定，测定结果可以达到分析的精密度和准确度要求；反应时间在40～60min时溶液有红色沉淀出现。所以，为了保证数据的准确性，应在显色反应10min后再行测定，在10～30min内完成测定。

2.3 检测样品中干扰物质的影响

（1）水样中有色、浑浊的影响

若待测水样中带色、浑浊或者含有其他干扰物质，会不同程度到影响氨氮的测定结果，应在测定前按下述方法进行预处理：

取100mL待测水样，向其中加入10%硫酸锌溶液1.0mL，25%氢氧化钠溶液0.2mL，调节pH至10～11左右，混匀，静置使其沉淀，用经无氨水多次置换洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20～30mL，将剩下的滤液按照氨氮测定方法进行测定。

（2）待测水样中余氯的影响

待测水样中存在余氯（余氯超过一定浓度），会与纳氏试剂中的汞离子发生化学反应，使氨氮和纳氏试剂不能完全反应，导致测定结果偏低。氯离子浓度过高（余氯＞1 100mg/L），余氯和氨氮可反应生成氯胺（包括一氯胺，二氯胺和三氯胺），会使氨氮测定结果产生正干扰，氯离子含量越高，正干扰越大。

消除方法：被测水样被采集以后应该尽快分析，并立即去除余氯，以防止与氨发生反应。如果水样中的氯离子浓度不大于1 100mg/L时，可以对水样不做处理；当水样中的氯离子浓度大于1 100mg/L以上时，可向水样中加入适量的硫代硫酸钠（3.5g/L）溶液去除氯离子（0.5mL的3.5g/L硫代硫酸钠可去除0.25mg余氯），余氯是否除尽可以用淀粉-碘化钾试纸指示。

（3）水样中钙镁离子的影响

在试样测定过程中，Ca2+、Mg2+在碱性条件下可产生白色沉淀物（氢氧化钙，氢氧化镁），会使水样变得不清透、混浊，对分析结果造成干扰。

消除方法：如果水样中含有少量的钙、镁等金属离子，在测定时可加入酒石酸钾钠使其生成配合物掩蔽之。

（4）水样中醛、酮、醇等有机物的影响

煤化工废水中常有中含酮、醛、醇等杂质，这些杂质在测定时会使水样浑浊不澄清，有黄色（或乳白色）悬浮物生成。

消除方法：可将待测水样的pH调至酸性（pH＜1），加热使有机物蒸发完后，用氢氧化钠将水样的pH调至弱碱性后再按照分析步骤再行测定。

2.4 其他因素的影响

实验室的外在环境对水中氨氮的测定也可能会造成影响，比如含氨的污染物对样品的交叉污染、测定的环境温度等。①以其他污染物为例，在实验室中存在含氨的污染物，会造成交叉污染，比如：检测总硬度使用的氨-氯化铵缓冲溶液可挥发出氨，容易对氨氮的测定造成污染，进而使测定值偏高。②实验室温度对测定的结果也会造成正负干扰，纳氏试剂的反应的快慢和显色效果的强弱可随着温度的变化而产生影响，显色效果和反应速度会随着温度的升高而逐渐加强，当实验室的环境温度达到20～30℃时氨氮和纳氏试剂的显色反应最为完全。但实验室的环境温度如果大于30℃以后，随着温度的升高显色反应就会逐渐下降，基于此应对实验室的环境温度进行控制，让测定结果达到最佳。

3 结束语

纳氏试剂分光光度法测定煤化工废水中氨氮，虽具有操作过程简单、快速、测定结果准确度高等优点，但测定过程容易受各种因素的干扰。因此，在测定过程中务必注意以下几点：①整个分析过程中必须使用无氨水或者新鲜脱盐水，以减小空白吸光度（A0）。②注意显色时间和显色温度。③对水样中的干扰物质进行针对性掩蔽和样品预处理。④尽可能地减少样品的交叉污染。只有全面掌握和注意实验中的每一个细节，才能尽可能地保证数据的准确无误。