一種快速檢測氨氮脫除率的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速檢測氨氮脫除率的方法，它包括制備濃度為50%的酒石酸鉀鈉溶液、配制納氏試劑、制備氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液、制定標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品測定，本發(fā)明設(shè)定了高、中、低三個濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液，當(dāng)不能確定樣品中氨氮濃度大小時，則可以同時用不同濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液，做不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線來確定檢測樣品的氨氮濃度，然后通過公式計算得到氨氮脫除率值，本發(fā)明有效的降低了有毒試劑的使用量，減少了對操作人員的危害和環(huán)境的污染，檢測速度快，應(yīng)用范圍廣。
【專利說明】一種快速檢測氨氮脫除率的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高效快速檢測氨氮脫除率的方法，屬化工領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 在治理環(huán)境氨氮污染的各種技術(shù)方案中，都要通過氨氮脫除率來檢測所用方法的 優(yōu)劣，對于脫除氨氮能力強弱菌株的篩選也需要通過氨氮脫除率來判斷，氨氮檢測在生活 用水或廢水的循環(huán)利用及有害性鑒定中有著非常重要的地位。目前測定水體中氨氮的常用 方法有比色法(納氏試劑分光光度法、苯酚一次氯酸鹽比色法、水楊酸一次氯酸鹽比色法)、 蒸餾-滴定法、離子色譜法、流動注射法、氨氣敏電極法等。其中以納氏試劑光度法最為常 用，是作為經(jīng)典方法與國家標(biāo)準(zhǔn)方法，也是我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的分析方法之 一，屬于測定氨氮濃度的首選手段。
[0003] 納氏法是把待檢的水樣通過絮凝沉淀法或蒸餾法預(yù)處理后得到較純的氨，然后根 據(jù)水中的氨與納氏試劑（K2HgI4)在強堿性介質(zhì)中反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，其色度 與氨氮含量成正比，通?？稍诓ㄩL410?425nm范圍內(nèi)測其吸光度，由吸光度值計算水中 氨氮的含量。本法操作簡便、靈敏度較高，適應(yīng)范圍廣，適用于地表水、地下水、工業(yè)廢水和 生活污水中氨氮含量和凈化處理后氨氮脫除率的測定，但該法需用有毒試劑四碘汞鉀和強 堿，對操作人員和環(huán)境影響大。
[0004] 目前國家標(biāo)準(zhǔn)和一般的實驗室在用納氏試劑檢測水質(zhì)氨氮濃度的時候，通常都采 用分光光度法。分光光度計是國家標(biāo)準(zhǔn)常用的化合物分析測量儀器，分光光度法是利用分 光光度計進行測量分析，該方法是利用物質(zhì)在紫外、可見光區(qū)的分子吸收光譜，對物質(zhì)進 行定性、定量分析的方法，該法已被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、環(huán)境、材料、食品等科學(xué)領(lǐng)域。而酶 標(biāo)儀是酶聯(lián)免疫測定的常用儀器，在測定物質(zhì)含量方面，分光光度計和酶標(biāo)儀原理類似，兩 者均服從朗伯-比爾定律，即物質(zhì)在一定波長處的吸光度與濃度之間存在線性關(guān)系，從而 實現(xiàn)對化合物定量檢測的目的。在實際測量操作中，分光光度計需要的試劑和樣品量大，操 作繁瑣，還得一次一次地清洗比色皿，測定時間比較長，存在工作量大等缺點；酶標(biāo)儀則具 有檢測快速、試劑和樣品微量、一次檢測多個樣品效率高，適于大批量樣品的快速分析等優(yōu) 點，好的酶標(biāo)儀可以全自動操作，可以測吸收、熒光以及化學(xué)發(fā)光，比分光光度計應(yīng)用范圍 廣。更重要的是，納氏試劑分光光度法需要的試劑和樣品量大，這就要求有毒試劑四碘汞鉀 和強堿的用量大，雖然該方法具有操作簡便、靈敏等特點，但納氏試劑毒性很強，對操作人 員和環(huán)境危害大。因此，人們對能夠減少顯色液體積和納氏試劑用量的快速高效檢測測定 水體中氨氮濃度的方法存在極大的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的就是克服現(xiàn)有納氏試劑測定水體氨氮脫除率的方法和技術(shù)存在的缺 陷，提供一種能夠高效準(zhǔn)確便捷的檢測水體中氨氮含量和氨氮脫除率的檢測方法，本發(fā)明 的另一個目的就是減少有毒試劑的使用量，以降低對操作人員的危害和環(huán)境的污染。
[0006] 本發(fā)明的方案就是采用酶標(biāo)儀代替分光光度計來改變傳統(tǒng)的水體中氨氮脫除率 的檢測方法。它包括下列步驟：一、制備濃度50%酒石酸鉀鈉溶液。二、配制納氏試劑，參 照《水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度法》（HJ535-2009)內(nèi)容"4. 4納氏試劑的配制"中 "4. 4. 1二氯化汞-碘化鉀-氫氧化鉀（HgCI2-KI-KOH)溶液"。三、制備濃度為lmg/mL的氨 氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液。臨檢測前根據(jù)所測樣品氨氮濃度的大小配制相對應(yīng)濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作 液。四、制定標(biāo)準(zhǔn)曲線。五、樣品測定。實際操作時用96孔板，同時進行做標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢測 脫除氨氮前后的樣品。本發(fā)明根據(jù)所測樣品氨氮不同濃度，設(shè)置了高中低三個濃度的氨氮 標(biāo)準(zhǔn)工作液，當(dāng)不能確定樣品中氨氮濃度的大小時，則可以同時用不同濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工 作液做不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線來確定檢測樣品的氨氮濃度。然后通過公式

【權(quán)利要求】
1. 一種快速檢測氨氮脫除率的方法，其特征在于：它包括下列步驟：（1)制備濃 度50%酒石酸鉀鈉溶液；（2)配制納氏試劑，參照《水質(zhì)氨氮的測定納氏試劑分光光度 法》（HJ535-2009)內(nèi)容"4. 4納氏試劑的配制"中"4. 4. 1二氯化汞-碘化鉀-氫氧化鉀 (HgCI2-KI-KOH)溶液";（3)制備濃度為lmg/mL的氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，臨檢測前根據(jù)所測樣 品氨氮濃度的大小配制相對應(yīng)濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液；（4)制定標(biāo)準(zhǔn)曲線；（5)樣品測定， 實際操作時用96孔板，同時進行做標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢測脫除氨氮前后的樣品，根據(jù)所測樣品氨 氮不同濃度，設(shè)置了高中低三個濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液，當(dāng)不能確定樣品中氨氮濃度的大 小時，則可以同時用不同濃度的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作液做不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線來確定檢測樣品的氨氮 濃度，然后通過公式
計算即得到氨氮脫除率值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速檢測氨氮脫除率的方法，其中低濃度氨氮的檢測步驟如 下： (1) 配制酒石酸鉀鈉溶液 稱取50. 0g酒石酸鉀鈉（KNaC4H606)溶于100ml水中，加入3滴25%氫氧化鈉溶液 (NaOH，m/v)，加熱煮沸，冷卻后稀釋至100ml，得濃度50%酒石酸鉀鈉溶液； (2) 納氏試劑的配制 二氯化汞一碘化鉀一氫氧化鉀（HgCl2, -KI-K0H)溶液； 稱取15. 0g氫氧化鉀（K0H)，溶于50ml水中，冷卻至室溫； 稱取5. 0g碘化鉀（KI)，溶于10ml水中，在攪拌下，將2. 50g二氯化汞（HgCl2)粉末分 多次加入碘化鉀溶液中，直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時，充分?jǐn)嚢杌旌希?并改為滴加二氯化汞飽和溶液，當(dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時，停止滴加； 在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢地加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中， 并稀釋至l〇〇ml，于暗處靜置24h，傾出上清液，貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋 緊，存放暗處，可穩(wěn)定1個月； (3) 制備氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液 ① 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，濃度為lmg/mL; 稱取3. 8190g氯化銨（NH4C1，在100°C_105°C干燥2h)，溶于水中，移入1000mL容量瓶 中，加水稀釋至l〇〇〇mL，可在2°C-5°C保存1個月； ② 氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，臨用前配制； 吸取0.OlmL氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于10mL容量瓶中，加水稀釋至10mL，濃度為lPg/mL; (4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線制定 在96孔培養(yǎng)板中，按順序分別加入0ML、5ML、10ML、20ML、40ML、60ML、80ML和100ML濃 度為Wg/mL的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，各管加無氨水至100ML，加入1. 5ML酒石酸鉀鈉溶液，搖 勻，再加入納氏試劑2. 0ML搖勻，放置10min后，用酶標(biāo)儀在波長420nm下，以無氨水作參 比，測量吸光度，以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對應(yīng)的氨氮含量（呢）為橫坐標(biāo)，繪 制校準(zhǔn)曲線； (5)樣品氨氮脫除率測定 在做標(biāo)準(zhǔn)曲線的同時，直接取100ML待檢樣品(脫除氨氮前后的樣品)，按與校準(zhǔn)曲線相 同的步驟同時測量吸光度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線得到氨氮含量，計算出氨氮濃度，然后通過公式
計算即得到氨氮脫除率值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速檢測氨氮脫除率的方法，其中中濃度氨氮的檢測步驟如 下： (1) 配制酒石酸鉀鈉溶液 稱取50.Og酒石酸鉀鈉（KNaC4H606)溶于100ml水中，加入3滴25%氫氧化鈉溶液 (NaOH，m/v)，加熱煮沸，冷卻后稀釋至100ml，得濃度為50%酒石酸鉀鈉溶液； (2) 納氏試劑的配制 二氯化汞一碘化鉀一氫氧化鉀（HgCl2, -KI-K0H)溶液； 稱取15.Og氫氧化鉀（K0H)，溶于50ml水中，冷卻至室溫； 稱取5.Og碘化鉀（KI)，溶于10ml水中，在攪拌下，將2. 50g二氯化汞（HgCl2)粉末分 多次加入碘化鉀溶液中，直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時，充分?jǐn)嚢杌旌希?并改為滴加二氯化汞飽和溶液，當(dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時，停止滴加； 在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢地加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中， 并稀釋至l〇〇ml，于暗處靜置24h，傾出上清液，貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋 緊，存放暗處，可穩(wěn)定1個月； (3) 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液 ① 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，濃度為lmg/mL; 稱取3. 8190g氯化銨（NH4C1，在100°C_105°C干燥2h)，溶于水中，移入1000mL容量瓶 中，加水稀釋至l〇〇〇mL，可在2°C-5°C保存1個月； ② 氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，臨用前配制； 吸取0.OlmL氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于1. 5mL離心管中，加0. 99mL無氨水稀釋至lmL，濃度 為lOMg/mL; (4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線制定 在96孔培養(yǎng)板中，按順序分別加入0ML、5ML、10ML、20ML、40ML、60ML、80ML和100ML濃 度為10|ag/mL的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，各管加無氨水至100ML，加入15ML酒石酸鉀鈉溶液，搖 勻，再加入納氏試劑20ML搖勻，放置10min后，用酶標(biāo)儀在波長420nm下，以無氨水作參比， 測量吸光度，以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對應(yīng)的氨氮含量（呢）為橫坐標(biāo)，繪制校 準(zhǔn)曲線； (5) 樣品測定 在做標(biāo)準(zhǔn)曲線的同時，直接取100ML待檢樣品(脫除氨氮前后的樣品)，按與校準(zhǔn)曲線相 同的步驟同時測量吸光度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線得到氨氮含量，計算出氨氮濃度，然后通過公式
計算即得到氨氮脫除率值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速檢測氨氮脫除率的方法，其中高濃度氨氮的檢測步驟如 下： (1) 配制酒石酸鉀鈉溶液 稱取50.Og酒石酸鉀鈉（KNaC4H606)溶于100ml水中，加入3滴25%氫氧化鈉溶液 (NaOH，m/v)，加熱煮沸，冷卻后稀釋至100ml，得濃度50%酒石酸鉀鈉溶液； (2) 納氏試劑的配制 二氯化汞一碘化鉀一氫氧化鉀（HgCl2, -KI-K0H)溶液； 稱取15.Og氫氧化鉀（K0H)，溶于50ml水中，冷卻至室溫； 稱取5.Og碘化鉀（KI)，溶于10ml水中，在攪拌下，將2. 50g二氯化汞（HgCl2)粉末分 多次加入碘化鉀溶液中，直到溶液呈深黃色或出現(xiàn)淡紅色沉淀溶解緩慢時，充分?jǐn)嚢杌旌希?并改為滴加二氯化汞飽和溶液，當(dāng)出現(xiàn)少量朱紅色沉淀不再溶解時，停止滴加； 在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢地加入到上述二氯化汞和碘化鉀的混合液中， 并稀釋至l〇〇ml，于暗處靜置24h，傾出上清液，貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋 緊，存放暗處，可穩(wěn)定1個月； (3) 氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液 ① 氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，濃度為lmg/mL; 稱取3. 8190g氯化銨（NH4C1，在100°C_105°C干燥2h)，溶于水中，移入1000mL容量瓶 中，加水稀釋至1000mL，可在2°C-5°C保存1個月； ② 氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，臨用前配制； 吸取0.lmL氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于1. 5mL離心管中，加0. 9mL無氨水稀釋至lmL，濃度為 10〇M-g/mL； (4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線制定 在96孔培養(yǎng)板中，按順序分別加入〇ML、2ML、5ML、15ML、25ML、35ML、45ML和50ML濃度 為lOOPg/mL的氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，加無氨水至50ML，加入75ML酒石酸鉀鈉溶液，搖勻，再 加入納氏試劑100ML搖勻，放置10min后，用酶標(biāo)儀在波長420nm下，以無氨水作參比，測量 吸光度，以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對應(yīng)的氨氮含量（呢）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲 線； (5) 樣品測定 在做標(biāo)準(zhǔn)曲線的同時，直接取50ML待檢樣品(脫除氨氮前后的樣品)，按與校準(zhǔn)曲線相 同的步驟同時測量吸光度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線得到氨氮含量，計算出氨氮濃度，然后通過公式
計算即得到氨氮脫除率值。
【文檔編號】G01N21/31GK104483280SQ201410802045
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】姬云濤, 屈長青, 曹美霞, 姜雙林, 蘇瑩潔, 范海燕 申請人:阜陽師范學(xué)院