在环境保护和水质管理中,氨氮作为水体污染的重要指标之一,其浓度的准确测定对于水质评估和污染治理至关重要。氨氮水质监测站采用多种测定方法,以确保对水体中氨氮含量的精确监测。本文将详细介绍几种常用的氨氮测定方法及其在氨氮水质监测站中的详细步骤。
一、靛酚蓝分光光度法
靛酚蓝分光光度法是一种基于化学反应和光谱分析的氨氮测定方法。其测定原理是在碱性条件下,氨氮与酚和次氯酸盐反应生成蓝色的靛酚蓝化合物,该化合物的吸光度与氨氮含量成正比。
详细步骤:
1、水样预处理:无色澄清的水样可直接测定;色度、浑浊度较高和含干扰物质较多的水样,需经过适当的预处理步骤,如混凝沉淀、过滤或蒸馏。
2、试剂准备:准备酚溶液、次氯酸钠溶液和碱性缓冲溶液。
3、显色反应:取适量水样于试管中,加入酚溶液和次氯酸钠溶液,摇匀后加入碱性缓冲溶液,静置一段时间使反应完全。
4、吸光度测定:使用分光光度计,在特定波长(如625nm)下测定反应液的吸光度。
5、标准曲线绘制:使用一系列已知浓度的氨氮标准溶液,按上述步骤测定吸光度,绘制标准曲线。
6、样品测定:根据待测水样的吸光度,在标准曲线上查找对应的氨氮浓度。
二、纳氏试剂分光光度法
纳氏试剂分光光度法利用碘化汞和碘化钾的碱性溶液(纳氏试剂)与氨反应生成淡红棕色胶态化合物,该化合物的颜色深浅与氨氮含量成正比。
详细步骤:
1、水样预处理:同靛酚蓝法。
2、试剂准备:准备纳氏试剂和酒石酸钾钠溶液(用于掩蔽干扰离子)。
3、显色反应:取适量水样于试管中,加入纳氏试剂和酒石酸钾钠溶液,摇匀后静置。
4、吸光度测定:使用分光光度计,在特定波长(如420nm)下测定反应液的吸光度。
5、标准曲线绘制:同靛酚蓝法。
6、样品测定:根据待测水样的吸光度,在标准曲线上查找对应的氨氮浓度。
三、蒸馏-中和滴定法
蒸馏-中和滴定法适用于高浓度氨氮水样的测定。其原理是通过蒸馏将氨氮从水样中分离出来,然后用硼酸溶液吸收,再用盐酸标准溶液滴定吸收的氨氮。
详细步骤:
1、水样预处理:无需特殊处理,但需注意水样中的挥发胺和氯胺等可能干扰测定的物质。
2、蒸馏:将水样置于蒸馏器中,加入轻质氧化镁使溶液呈微碱性,进行蒸馏。蒸出的氨氮用硼酸溶液吸收。
3、滴定:以甲基红-亚甲蓝为指示剂,用盐酸标准溶液滴定吸收的氨氮,直至溶液颜色变化为止。
4、计算:根据盐酸标准溶液的浓度和滴定体积,计算水样中的氨氮浓度。
四、电化学法
电化学法利用氨气敏电极或铵离子选择电极等电化学传感器来测定水样中的氨氮含量。其原理是氨氮在电极上发生氧化还原反应,产生电流或电位变化,该变化与氨氮含量成正比。
详细步骤(以氨气敏电极法为例):
1、水样预处理:同靛酚蓝法。
2、电极校准:使用已知浓度的氨氮标准溶液对氨气敏电极进行校准。
3、测定:将待测水样通入电极测量池中,记录电极电位的变化。
4、计算:根据电极电位与氨氮浓度的关系,计算水样中的氨氮含量。
五、结论
氨氮水质监测站采用多种测定方法,每种方法都有其独特的优点和适用范围。在实际应用中,应根据水样的特性和监测需求选择合适的方法。同时,为确保测定结果的准确性和可靠性,应严格按照操作步骤进行测定,并注意对仪器设备的维护和校准。