水中氨氮的測定—納氏試劑分光光度法
一、實驗試劑
10%硫酸鋅溶液，25%氫氧化鈉溶液，納氏試劑，酒石酸鉀鈉溶液，銨標準使用溶液
0.010mg/ml
二、實驗儀器
UNICO分光光度計，50ml比色管8支，漏斗，實驗室常用儀器
三、實驗步驟
1.
試劑配制
10%硫酸鋅溶液：稱取10g硫酸鋅溶于水，稀釋100ml，貯于玻璃試劑瓶中
25%氫氧化鈉溶液：稱取25g氫氧化鈉溶于水，稀釋至100ml，貯于聚乙烯瓶中
納氏試劑：稱取16g氫氧化鈉，溶于50mL水中，充分冷卻至室溫。另稱取7g碘化鉀和10g碘化汞（HgI2）溶于水，然后將親氧化鈉溶液在攪拌下徐徐注入此溶液中。用水稀釋至100mL，貯于聚乙烯瓶中。
酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O6&midDOt;4H2O）溶于100mL水中，加熱煮沸以除去氨，放冷，定容至100mL
銨標準貯備溶液：稱取0.3819g經100℃干燥過的氯化銨（NH4Cl）溶于水中，移入100mL容量瓶中，稀釋至標線。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。
銨標準使用溶液：移取2.50mL銨標準貯備液于250mL容量瓶中，用水稀釋至標線。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。
2.
氨氮的測定
2.1標準曲線的繪制
用氯化銨配制的標準使用液，每毫升溶液含有氨氮0.01mg，分別吸取0，0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0ml溶液于50ml比色管中，加水至標線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5ml納氏試劑，混勻。防止10min，在波長420nm，用光程偉20nm的比色皿，以水為參比，測量吸光度。減去空白吸光度，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量（mg）對校正吸光度的校準曲線。
2.2預處理水樣
取水樣100ml于燒杯中，加入10%的硫酸鋅溶液1ml，滴加25%的氫氧化鈉溶液0.1-0.2ml（大約2-3滴），調節pH值至10.5左右。然后用中速定量濾紙過濾，棄去初濾液20ml左右。
2.3水樣的測定
取濾液5ml（保證其中氨氮含量不超過0.1mg）于50ml比色管中，用蒸餾水稀釋至刻度線，加1.0ml酒石酸鉀鈉溶液，1.5ml納氏試劑，搖勻，靜置顯色10min，在721分光光度計上，于420nm波長處，以水為參比，用2cm比色皿測定吸光度。
2.4空白實驗
用100ml蒸餾水代替水樣，同步進行實驗，即從預處理開始，直到測定吸光度。測定氨氮的含量有重量法。
也可用氨氮的測量方法—水楊酸光度法
水質 氨氮的測定 水楊酸分光光度法
1 適用范圍
本標準規定了測定水中氨氮的水楊酸分光光度法。
本標準適用于分析飲用水、地表水和廢水中氨氮的測定，亦可用于分析土壤和植物。
當試料體積為8.0 ml，使用30mm 比色皿時，檢出限為0.004mg/L，測定下限為
0.016mg/L。
當試料體積為1.0 ml，使用10mm 比色皿時，測定上限為8.0 mg/L（均以N 計）。
在本方法規定的條件下，水樣中的所有的氯胺都能與水楊酸發生定量反應，干擾氨氮的
測定。
2 方法原理
在堿性介質中（pH =11.7）和亞硝基五氰絡鐵（Ⅲ）酸鈉存在下，水中的氨、銨離子與
水楊酸鹽和次氯酸離子反應生成藍色化合物，在697nm 處用分光光度計測量吸光度。
3 試劑和材料
除非另有說明，分析時所用試劑均使用符合國家標準的分析純化學試劑，實驗用水為按
3.1 制備的水。
3.1 水：無氨水，用下述方法之一制備。
3.1.1 離子交換法
蒸餾水通過強酸性陽離子交換樹脂（氫型）柱，將流出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃
瓶內。每升流出液加10g 同樣的樹脂，以利于保存。
3.1.2 蒸餾法
在l000ml 的蒸餾水中，加0.lml 硫酸（ρ＝1.84g/ml），在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄
去前50ml 餾出液，然后將約800ml 餾出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內。每升餾出液
加10g 強酸性陽離子交換樹脂（氫型）。
3.1.3 無氨水純度的檢驗方法
控制試劑空白吸光度不超過0.015（使用10mm 比色皿）。
3.2 氨氮標準榕液Ⅰ：ρN =1000 μg/ ml 。
稱取（3.819 士0.004）g 氯化銨（NH4CI，在100℃～105℃干燥2h），溶于水中，移入
l000 ml 容量瓶中，稀釋至刻度。此溶液至少穩定1 個月。
3.3 氨氮標準溶液Ⅱ：ρN =100μg / ml 。
吸取10.00 ml 氨氮標準溶液（3.2）于100 ml 容量瓶中，稀釋至標線。此溶液至少穩定
1 周。
3.4 氨氮標準溶液Ⅲ：ρN =1μg / ml 。
吸取1.00 ml 氨氮標準溶液（3.3）于100 ml 容量瓶中，稀釋至標線。臨用現配。
3.5 氫氧化鈉溶液：c（NaOH）= 2mol /L
3.6 顯色液
稱取50 g 水楊酸[C6H4（OH）COOH]，加入約100 ml 水，再加入160 ml 氫氧化鈉溶液
（3.5），攪拌使之完全溶解；再稱取50 g 酒石酸鉀鈉（C4H4O6KNa·4H2O），溶于水中，與上
述溶液合并移入1000 ml 容量瓶中，加水稀釋至標線，貯存于加橡膠塞的棕色玻璃瓶中。此
溶液至少穩定1 個月。
注：若水楊酸未能全部溶解，可再加入數毫升氫氧化鈉溶液（3.5），直至完全溶解為止；最后溶液的
2
pH 值為6.0～6.5。
3.7 次氯酸鈉原液
可購買商品試劑。亦可以自己制備，詳細的制備方法見附錄A.1。
存放于塑料瓶中的次氯酸鈉溶液原液，每次使用前應標定其有效氯濃度和游離堿濃度
（以NaOH 計），標定方法詳見附錄A.2 和附錄A.3。
3.8 次氯酸鈉溶液
取經標定的次氯酸鈉溶液（3.7），用水和氫氧化鈉溶液（3.5）稀釋成含有效氯濃度為
3.5g/L，游離堿濃度為0.75mol /L（以NaOH 計）的次氯酸鈉溶液（根據標定結果計算需要
的稀釋倍數或需要補加的氫氧化鈉的體積），存放于棕色滴瓶內。本試劑可穩定一周。
3.9 亞硝基五氰絡鐵（Ⅲ）酸鈉溶液：ρ=1.8g/L
稱取0.18g 亞硝基五氰絡鐵酸鈉{Na2[Fe(CN)5NO] ·2H2O}置于10 ml 具塞比色管中，加
水至標線，加塞，充分振蕩，使之溶解。此溶液臨用前配制。
3.10 酒石酸鉀鈉溶液：稱取50 g 酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O6?4H2O）溶于100 ml 水中，加熱
煮沸驅除氨，充分冷卻后稀釋至100 ml。
3.11 乙醇：95%
3.12 清洗溶液
將100 g 氫氧化鉀溶于100 ml 水中，冷卻溶液并加900 ml 95%的乙醇（3.11）。將此溶
液貯存于聚乙烯瓶內。
4 儀器和設備
4.1 分光光度計：能在波長697nm 處操作，配有光程為10mm～30mm 的比色皿。
4.2 滴瓶：其滴出體積的大小，1ml 相當于20 滴。
4.3 實驗室常用玻璃器皿：使用的所有玻璃器皿均應用清洗溶液（3.12）仔細清洗，然后用
水沖洗干凈。
5 干擾及消除
本方法用于水樣分析時鋅可能遇到的干擾物質及限量，詳見附錄B。
苯胺和乙醇胺產生的嚴重干擾不多見，干擾通常由伯胺產生。過高的酸度和堿度以及含
有使次氯酸根離子還原的物質時也會產生干擾。
如果水樣的顏色過深、含鹽量過多，酒石酸鉀鹽對水樣中的金屬離子掩蔽能力不夠，或
水樣中存在高濃度的鈣、鎂和氯化物時，需要預蒸餾。
6 樣品
實驗室樣品應收集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內，并盡快對其進行分析。否則，分析前應在2
℃～5℃下存放。用硫酸將樣品酸化到pH 小于2，有助于保存樣品，但酸化后的樣品會吸收
大氣中的氨，應盡量避免樣品與空氣接觸。
7 分析步驟
7.1 試樣
最大試樣體積為8.00 ml。當水樣中氨氮濃度高于1.00 mg/ L 時，可適當減少試樣體積。
對于含有懸浮物的樣品，應過濾后再從中吸取試樣，也可對水樣進行蒸餾處理。
7.2 樣品測定
吸取試樣（7.1）8.00 ml（或適當減少試份體積，用水稀釋至8.00 ml）于10 ml 比色管
3
中。加入0.20ml 酒石酸鉀鈉溶液（3.10），混勻。加入1.00ml 顯色劑（3.6）和2 滴亞硝基
五氰絡鐵（Ⅲ）酸鈉溶液（3.9），混勻。再滴入2 滴次氯酸鈉溶液（3.8）并混勻。加水稀釋
至標線，充分混勻。
顯色60min 后，在697nm 波長處，用10mm 光程比色皿，以水為參比測量吸光度。
如果水樣中氨氮的濃度低于0.1 mg/L，也可選用20 mm 或30mm 比色皿，并在同等的
條件下繪制校準曲線。
7.3 空白試驗
以8.00ml 水代替試樣，按7.2 步驟測定吸光度。
7.5 校準
取6 支10 ml 比色管，分別加入0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 ml 氨氮標準溶液
（3.4），用水稀釋至8.00 ml，按7.2 步驟分別測量吸光度。以扣除空白實驗后的吸光度為縱
坐標，以其對應的氨氮的含量（μg）為橫坐標繪制校準曲線。
8 結果表示
水中氨氮的濃度按下式計算：
ρN=
b V
As Ab a
×
? ?
式中：
ρN——氨氮的濃度，mg/L，以N 計；
As——試樣的吸光度；
Ab——空白試驗（7.3）的吸光度。
a ——校準曲線的截距；
b ——校準曲線的斜率，；
V ——所取試樣的體積，ml。
9 準確度和精密度
重復測定了質控水、地表水、池塘水和考核水樣中的氨氮濃度，測量值的重復性標準偏
差，見表1。
表1 重復性標準偏差①
樣品
氨氮濃度ρN
mg/L
重復測量
次數
標準偏差
mg/L
相對標準偏差
%
質控水 0.477 10 0.014 2.94
地表水 0.277 10 0.010 3.61
池塘水 4.69 10 0.053 1.13
考核水 0.839 10 0.013 1.55
注：①來自一個實驗室的數據。
4
附錄A
（規范性附錄）
次氯酸鈉溶液的制備方法及其有效氯濃度和游離堿濃度的標定
A.1 次氯酸鈉溶液的制備方法
將鹽酸（ρ＝1.19g/L）逐滴作用于高錳酸鉀固體，將逸出的氯氣導入2 mol/L 氫氧化
鈉吸收液中吸收，生成淡草綠色的次氯酸鈉溶液，存放于塑料瓶中。因該溶液不穩定，使用
前應標定其有效氯濃度。
A.2 次氯酸鈉溶液中有效氯含量的測定
吸取10.0ml 次氯酸鈉原液（3.6）于100ml 容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。移取
10.0ml 稀釋后的次氯酸鈉溶液于250ml 碘量瓶中，加入蒸餾水40ml，碘化鉀2.0g，混勻。
再加入6mol/L 硫酸溶液5ml，密塞，混勻。置暗處5min 后，用0.10mol/L 硫代硫酸鈉溶液
滴至淡黃色，加入約1ml 淀粉指示劑，繼續滴至藍色剛消失為止。其有效氯濃度按（A1）計
算：
有效氯（g/L ，以Cl2）=
10
100
10.0
35.46 ×
c ×V × （A1）
式中：
c——硫代硫酸鈉溶液的濃度，mol/L；
V——滴定時耗硫代硫酸鈉溶液的體積，ml。
35.46——有效氯的摩爾質量（Cl2/2），g/ mol。
A.3 次氯酸鈉溶液中游離堿（以NaOH 計）的測定
吸取次氯酸鈉溶液1.0ml 于150ml 錐形瓶中，加入約20ml 蒸餾水，以酚酞作指示劑，
用0.10mol/L 鹽酸溶液滴定至紅色完全消失為止。
注：由于次氯酸鈉是較強的氧化劑，使得終點的顏色變化不明顯。可在滴定后的溶液
中繼續加1 滴酚酞指示劑加以檢驗，若顏色仍顯紅色，則需繼續用0.10mol/L 鹽酸溶液滴至
無色。
游離堿的濃度（mol/L，以NaOH 計）=
V
c vHCl HCl ×
式中：
cHCl
—— 鹽酸標準溶液的濃度，mol/L；
vHCl
—— 滴定時消耗的鹽酸溶液的體積，ml；
V —— 滴定時吸取的次氯酸鈉溶液的體積，ml。測定氨氮的含量有重量法。也可用氨氮的測量方法—水楊酸光度法水質 氨氮的測定 水楊酸分光光度法1 適用范圍本標準規定了測定水中氨氮的水楊酸分光光度法。本標準適用于分析飲用水、地表水和廢水中氨氮的測定，亦可用于分析土壤和植物。當試料體積為8.0 ml，使用30mm 比色皿時，檢出限為0.004mg/L，測定下限為0.016mg/L。當試料體積為1.0 ml，使用10mm 比色皿時，測定上限為8.0 mg/L（均以N 計）。在本方法規定的條件下，水樣中的所有的氯胺都能與水楊酸發生定量反應，干擾氨氮的測定。2 方法原理在堿性介質中（pH =11.7）和亞硝基五氰絡鐵（Ⅲ）酸鈉存在下，水中的氨、銨離子與水楊酸鹽和次氯酸離子反應生成藍色化合物，在697nm 處用分光光度計測量吸光度。3 試劑和材料除非另有說明，分析時所用試劑均使用符合國家標準的分析純化學試劑，實驗用水為按3.1 制備的水。3.1 水：無氨水，用下述方法之一制備。3.1.1 離子交換法蒸餾水通過強酸性陽離子交換樹脂（氫型）柱，將流出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內。每升流出液加10g 同樣的樹脂，以利于保存。3.1.2 蒸餾法在l000ml 的蒸餾水中，加0.lml 硫酸（ρ＝1.84g/ml），在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，棄去前50ml 餾出液，然后將約800ml 餾出液收集在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內。每升餾出液加10g 強酸性陽離子交換樹脂（氫型）。3.1.3 無氨水純度的檢驗方法控制試劑空白吸光度不超過0.015（使用10mm 比色皿）。3.2 氨氮標準榕液Ⅰ：ρN =1000 μg/ ml 。稱取（3.819 士0.004）g 氯化銨（NH4CI，在100℃～105℃干燥2h），溶于水中，移入l000 ml 容量瓶中，稀釋至刻度。此溶液至少穩定1 個月。3.3 氨氮標準溶液Ⅱ：ρN =100μg / ml 。吸取10.00 ml 氨氮標準溶液（3.2）于100 ml 容量瓶中，稀釋至標線。此溶液至少穩定1 周。3.4 氨氮標準溶液Ⅲ：ρN =1μg / ml 。吸取1.00 ml 氨氮標準溶液（3.3）于100 ml 容量瓶中，稀釋至標線。臨用現配。3.5 氫氧化鈉溶液：c（NaOH）= 2mol /L3.6 顯色液稱取50 g 水楊酸[C6H4（OH）COOH]，加入約100 ml 水，再加入160 ml 氫氧化鈉溶液（3.5），攪拌使之完全溶解；再稱取50 g 酒石酸鉀鈉（C4H4O6KNa·4H2O），溶于水中，與上述溶液合并移入1000 ml 容量瓶中，加水稀釋至標線，貯存于加橡膠塞的棕色玻璃瓶中。此溶液至少穩定1 個月。注：若水楊酸未能全部溶解，可再加入數毫升氫氧化鈉溶液（3.5），直至完全溶解為止；最后溶液的2pH 值為6.0～6.5。3.7 次氯酸鈉原液可購買商品試劑。亦可以自己制備，詳細的制備方法見附錄A.1。存放于塑料瓶中的次氯酸鈉溶液原液，每次使用前應標定其有效氯濃度和游離堿濃度（以NaOH 計），標定方法詳見附錄A.2 和附錄A.3。3.8 次氯酸鈉溶液取經標定的次氯酸鈉溶液（3.7），用水和氫氧化鈉溶液（3.5）稀釋成含有效氯濃度為3.5g/L，游離堿濃度為0.75mol /L（以NaOH 計）的次氯酸鈉溶液（根據標定結果計算需要的稀釋倍數或需要補加的氫氧化鈉的體積），存放于棕色滴瓶內。本試劑可穩定一周。3.9 亞硝基五氰絡鐵（Ⅲ）酸鈉溶液：ρ=1.8g/L稱取0.18g 亞硝基五氰絡鐵酸鈉{Na2[Fe(CN)5NO] ·2H2O}置于10 ml 具塞比色管中，加水至標線，加塞，充分振蕩，使之溶解。此溶液臨用前配制。3.10 酒石酸鉀鈉溶液：稱取50 g 酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O6?4H2O）溶于100 ml 水中，加熱煮沸驅除氨，充分冷卻后稀釋至100 ml。3.11 乙醇：95%3.12 清洗溶液將100 g 氫氧化鉀溶于100 ml 水中，冷卻溶液并加900 ml 95%的乙醇（3.11）。將此溶液貯存于聚乙烯瓶內。4 儀器和設備4.1 分光光度計：能在波長697nm 處操作，配有光程為10mm～30mm 的比色皿。4.2 滴瓶：其滴出體積的大小，1ml 相當于20 滴。4.3 實驗室常用玻璃器皿：使用的所有玻璃器皿均應用清洗溶液（3.12）仔細清洗，然后用水沖洗干凈。5 干擾及消除本方法用于水樣分析時可能遇到的干擾物質及限量，詳見附錄B。苯胺和乙醇胺產生的嚴重干擾不多見，干擾通常由伯胺產生。過高的酸度和堿度以及含有使次氯酸根離子還原的物質時也會產生干擾。如果水樣的顏色過深、含鹽量過多，酒石酸鉀鹽對水樣中的金屬離子掩蔽能力不夠，或水樣中存在高濃度的鈣、鎂和氯化物時，需要預蒸餾。6 樣品實驗室樣品應收集在聚乙烯瓶或玻璃瓶內，并盡快對其進行分析。否則，分析前應在2℃～5℃下存放。用硫酸將樣品酸化到pH 小于2，有助于保存樣品，但酸化后的樣品會吸收大氣中的氨，應盡量避免樣品與空氣接觸。7 分析步驟7.1 試樣最大試樣體積為8.00 ml。當水樣中氨氮濃度高于1.00 mg/ L 時，可適當減少試樣體積。對于含有懸浮物的樣品，應過濾后再從中吸取試樣，也可對水樣進行蒸餾處理。7.2 樣品測定吸取試樣（7.1）8.00 ml（或適當減少試份體積，用水稀釋至8.00 ml）于10 ml 比色管3中。加入0.20ml 酒石酸鉀鈉溶液（3.10），混勻。加入1.00ml 顯色劑（3.6）和2 滴亞硝基五氰絡鐵（Ⅲ）酸鈉溶液（3.9），混勻。再滴入2 滴次氯酸鈉溶液（3.8）并混勻。加水稀釋至標線，充分混勻。顯色60min 后，在697nm 波長處，用10mm 光程比色皿，以水為參比測量吸光度。如果水樣中氨氮的濃度低于0.1 mg/L，也可選用20 mm 或30mm 比色皿，并在同等的條件下繪制校準曲線。7.3 空白試驗以8.00ml 水代替試樣，按7.2 步驟測定吸光度。7.5 校準取6 支10 ml 比色管，分別加入0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 ml 氨氮標準溶液（3.4），用水稀釋至8.00 ml，按7.2 步驟分別測量吸光度。以扣除空白實驗后的吸光度為縱坐標，以其對應的氨氮的含量（μg）為橫坐標繪制校準曲線。8 結果表示水中氨氮的濃度按下式計算：ρN=b VAs Ab a×? ?式中：ρN——氨氮的濃度，mg/L，以N 計；As——試樣的吸光度；Ab——空白試驗（7.3）的吸光度。a ——校準曲線的截距；b ——校準曲線的斜率，；V ——所取試樣的體積，ml。9 準確度和精密度重復測定了質控水、地表水、池塘水和考核水樣中的氨氮濃度，測量值的重復性標準偏差，見表1。表1 重復性標準偏差①樣品氨氮濃度ρNmg/L重復測量次數標準偏差mg/L相對標準偏差%質控水 0.477 10 0.014 2.94地表水 0.277 10 0.010 3.61池塘水 4.69 10 0.053 1.13考核水 0.839 10 0.013 1.55注：①來自一個實驗室的數據。4附錄A（規范性附錄）次氯酸鈉溶液的制備方法及其有效氯濃度和游離堿濃度的標定A.1 次氯酸鈉溶液的制備方法將鹽酸（ρ＝1.19g/L）逐滴作用于高錳酸鉀固體，將逸出的氯氣導入2 mol/L 氫氧化鈉吸收液中吸收，生成淡草綠色的次氯酸鈉溶液，存放于塑料瓶中。因該溶液不穩定，使用前應標定其有效氯濃度。A.2 次氯酸鈉溶液中有效氯含量的測定吸取10.0ml 次氯酸鈉原液（3.6）于100ml 容量瓶中，加水稀釋至標線，混勻。移取10.0ml 稀釋后的次氯酸鈉溶液于250ml 碘量瓶中，加入蒸餾水40ml，碘化鉀2.0g，混勻。再加入6mol/L 硫酸溶液5ml，密塞，混勻。置暗處5min 后，用0.10mol/L 硫代硫酸鈉溶液滴至淡黃色，加入約1ml 淀粉指示劑，繼續滴至藍色剛消失為止。其有效氯濃度按（A1）計算：有效氯（g/L ，以Cl2）=1010010.035.46 ×c ×V × （A1）式中：c——硫代硫酸鈉溶液的濃度，mol/L；V——滴定時耗硫代硫酸鈉溶液的體積，ml。35.46——有效氯的摩爾質量（Cl2/2），g/ mol。A.3 次氯酸鈉溶液中游離堿（以NaOH 計）的測定吸取次氯酸鈉溶液1.0ml 于150ml 錐形瓶中，加入約20ml 蒸餾水，以酚酞作指示劑，用0.10mol/L 鹽酸溶液滴定至紅色完全消失為止。注：由于次氯酸鈉是較強的氧化劑，使得終點的顏色變化不明顯。可在滴定后的溶液中繼續加1 滴酚酞指示劑加以檢驗，若顏色仍顯紅色，則需繼續用0.10mol/L 鹽酸溶液滴至無色。游離堿的濃度（mol/L，以NaOH 計）=Vc vHCl HCl ×式中：cHCl—— 鹽酸標準溶液的濃度，mol/L；vHCl—— 滴定時消耗的鹽酸溶液的體積，ml；V —— 滴定時吸取的次氯酸鈉溶液的體積，ml。