蔣樹婷 曾書韋 姜艷玲
(四川省成都市城市管理科學(xué)研究院 四川成都 610000)
水質(zhì)氨氮化學(xué)檢測分析研究
蔣樹婷 曾書韋 姜艷玲
(四川省成都市城市管理科學(xué)研究院 四川成都 610000)
筆者將對水質(zhì)中氨氮的化學(xué)檢測分析問題進(jìn)行探究,總結(jié)現(xiàn)代各種水質(zhì)氨氮檢測技術(shù)的特點(diǎn),探究水質(zhì)氨氮檢測技術(shù)的未來發(fā)展趨勢,希望對今后的水質(zhì)氨氮檢測技術(shù)的發(fā)展有所幫助。其次本文也將對水質(zhì)中氨氮含量的化學(xué)檢測分析方法進(jìn)行研究,綜合國內(nèi)外的檢測方法,主要分為分光光度法、電化學(xué)分析法、化學(xué)滴定法等三種化學(xué)檢測方法,下面分別進(jìn)行介紹,以便于提供可參考性的依據(jù)。
水質(zhì)氨氮;分光光度法;電化學(xué)分析法;化學(xué)滴定法
近些年來最熱門的社會話題即是環(huán)境污染問題,由于工業(yè)化程度越來越高、工業(yè)生產(chǎn)量和排放量逐漸上升,對周圍環(huán)境的威脅也越來越嚴(yán)重,工業(yè)化進(jìn)程對環(huán)境危害最為明顯的方面就是水質(zhì)不斷惡化,大量的工業(yè)廢水排出使得地表水中有機(jī)雜質(zhì)變多,消毒處理起來十分困難,不利于人們飲用。隨著人們生活健康意識的不斷提高,越來越認(rèn)識到水質(zhì)污染的嚴(yán)重性,因此大家都希望飲用的水質(zhì)能夠達(dá)到一個比較高的標(biāo)準(zhǔn),對水質(zhì)檢測的要求也就越來越苛刻。水是人們生活、生產(chǎn)所必需的資源之一,日常飲用、洗衣做飯、糧食灌溉、漁業(yè)作業(yè)、工廠加工等各個方面都需要用到水,但是由于各種原因,我國的水質(zhì)情況日趨惡劣,人們對所使用的水的質(zhì)量越來越不放心,水質(zhì)危機(jī)大面積爆發(fā)。水質(zhì)的檢測工作是指通過一些辦法對環(huán)境中的水質(zhì)進(jìn)行檢測的過程,在嚴(yán)重的水質(zhì)危機(jī)面前,只有經(jīng)過嚴(yán)格檢測合格的水才能讓人們放心使用,目前,人們對水質(zhì)的判斷有不同的標(biāo)準(zhǔn),從檢測有效性來看,水質(zhì)中氨氮含量是一項指示性非常強(qiáng)的判斷指標(biāo),可以準(zhǔn)確地反映出環(huán)境中水體的有機(jī)物含量和富營養(yǎng)化情況,從而被大多數(shù)檢測單位所使用。
1.1 分光光度法
水質(zhì)中的氨氮物質(zhì)會與一些試劑發(fā)生顯色反應(yīng),分光光度法的基本原理就是將發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中所顯示的顏色在分光光度計中進(jìn)行測量,然后換算成水質(zhì)中氨氮化合物的含量,與國家標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,判斷水質(zhì)的好壞。根據(jù)所用試劑的不同分光光度法分可以分為Nessler試劑和水楊酸鹽,筆者將主要對Nessler試劑的基本原理和技術(shù)進(jìn)行介紹,Nessler試劑主要是一些碘離子和汞離子按比例配制而成的透明溶液,略帶黃綠色,環(huán)境中水體中的氨氮化合物可以與這些離子在堿性pH下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成棕紅色的化合物,呈膠狀存在,這些棕紅色膠狀化合物含量的多少可以使用紅外分光光度計進(jìn)行測量,棕紅色膠狀化合物的含量與溶液對紅外光的光吸收值成正比,然后換算出水質(zhì)中的氨氮化合物的含量,Nessler試劑可以在一些藥品試劑廠買到,也可以自行配制,需要檢測時直接使用,操作簡單,反應(yīng)迅速,結(jié)果準(zhǔn)確,得到了廣泛的應(yīng)用,并且國家標(biāo)準(zhǔn)中也采用這種方法來進(jìn)行檢測,但是這種試劑中所含有的汞毒性很大,檢測后的廢液中存在著大量的汞,對環(huán)境的污染問題不容忽視,并且保質(zhì)期比較短,長時間放置會導(dǎo)致沉淀的出現(xiàn),影響檢測的結(jié)果。
1.2 電化學(xué)分析法
電化學(xué)分析法是將氨氣的含量作為檢測的標(biāo)準(zhǔn),其基本原理為:水質(zhì)中的氨氣通過離子膜透入到電極溶液中,與其化學(xué)反應(yīng),生成銨根離子和氫氧根離子,通過pH值的變化,就可以換算出氨氣的含量,也就可以得出氨氮化合物的含量。這種方法不需要對需要檢測的水體進(jìn)行復(fù)雜的處理,經(jīng)過簡單的過濾沉淀等操作后就可以進(jìn)行檢測,但是容易受到溶液中離子濃度的影響,需要進(jìn)行深入的探究。
1.3 化學(xué)滴定法
化學(xué)滴定法是水質(zhì)氨氮化合物化學(xué)檢測分析方法中比較傳統(tǒng)的方法,這種方法的基本原理是調(diào)節(jié)水體的pH維持在7.0,然后向里面加入氯化鎂溶液,水體將會由中性變?yōu)閴A性,再進(jìn)行蒸餾,用硼酸收集,然后加入甲基紅滴定,根據(jù)水體的顏色變化,判斷滴定的終點(diǎn),然后根據(jù)所使用滴定試劑體積計算出蒸餾出來的氨氣含量,經(jīng)過換算就可以檢測出水中的氨氮化合物的含量。這種方法雖然應(yīng)用的比較早,但是缺點(diǎn)也是很明顯的,操作起來非常復(fù)雜,步驟繁瑣,檢測的精確度不夠,所以這種傳統(tǒng)的方法已經(jīng)逐漸被新興的、更為準(zhǔn)確的方法所取代。
雖然水質(zhì)氨氮化學(xué)監(jiān)測分析方法種類很多,但是根據(jù)原理的不同主要分為以上三種類型,這三種方法各有利弊,需要在今后的研究中加以改進(jìn)。Nessler試劑在自行配制過程中,要注意使用無氨水,減少干擾,并且過濾時不能用普通的濾紙,否則會將試劑污染,電化學(xué)分析法需要注意高離子濃度對測量結(jié)果的影響,有效控制溶液濃度,減少誤差。如果將上述方法加以改進(jìn),簡化操作步驟,提高測量靈敏度和準(zhǔn)確性,可以在水質(zhì)的氨氮化學(xué)檢測中得到廣泛的應(yīng)用。
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,水質(zhì)氨氮化合物的化學(xué)檢測方法也將朝著更加科學(xué)化、智能化的方向發(fā)展,將水質(zhì)氨氮化學(xué)檢測分析方法與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,以化學(xué)監(jiān)測分析方法中的分光光度法和電化學(xué)分析法為基礎(chǔ),用計算機(jī)成像系統(tǒng)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)來進(jìn)行測量結(jié)果的顯示,將可以大大提高測量和計算的準(zhǔn)確度,提高檢測效率,現(xiàn)在已經(jīng)有一些學(xué)者開展了這方面的研究,相信在將來會有良好的發(fā)展前景。
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