关于工作场所无机含氮化合物中氨测定的改进

关于工作场所无机含氮化合物中氨测定的改进

汪春艳

安徽祥源科技股份有限公司 233000

在按照《工作场所空气有毒物质测定 无机含氮化合物》氨的纳氏试剂分光光度法对工作场所中空气中的氨进行分析时发现，按照标准要求配置的工作曲线没有梯度，也没有纳氏试剂和氨的特征颜色，经分析标准中使用的吸收液：将26.6ml 硫酸缓缓加入到1000ml 水中，经计算硫酸浓度为0.5mol/L，采样时吸收液使用量5ml；使用的纳氏试剂：溶解17g 氯化汞于300ml 水中；另溶解35g 碘化钾于100ml 水中；将前液慢慢加入 后液中至生成红色沉淀为止，加入600ml 氢氧化钠溶液（200g/L）和剩余的氯化汞溶液，混匀。经计算纳氏试剂溶液中溶液氢氧化钠浓度3.0 mol/L。分析过程中，纳氏试剂使用量为0.5ml，吸收液使用量10ml，硫酸溶液含有2个H+离子，显色时溶液中共有氢离子为10mmol（0.5*2*10），氢氧根离子为1. 5 mmol（3.0*0.5）忽略氨的影响，酸碱中和后，标准条件下比色时溶液中含有多余的氢离子浓度约为0.85mol/L，此溶液显强酸性。根据氨与钠氏试剂反应原理以及标准中描述反应原理都表明氨与纳氏试剂反应介质需要在碱性或者中性环境环境才能显色，所以按照《工作场所空气有毒物质测定 无机含氮化合物》标准操作后纳氏试剂无法显色。

改进后的吸收液：将2.7ml 硫酸缓缓加入到1000ml 水中，经计算硫酸浓度为0.05mol/L，其余条件仍按标准规定配置，显色时溶液中共有氢离子为1mmol（0.05*2*10），氢氧根离子为1.5 mmol（3.0*0.5）此溶液显碱性，满足氨与钠氏试剂反应原理对溶液酸碱性的要求。

用改进后的吸收液进行实验操作：仪器： 大型气泡吸收管； 空气采样器，流量0～3 L/min； UV-7502PC分光光度计（10mm比色皿）；

试剂： 实验用水为无氨蒸馏水；吸收液：将2.7ml 硫酸（密度1.84g/ml）缓缓加入到1000ml 水中；纳氏试剂：溶解17g 氯化汞于300ml 水中，另溶解35g 碘化钾于100ml 水中，将前液慢慢加入后液中至生成红色沉淀为止，加入600ml 氢氧化钠溶液（200g/L）和剩余的氯化汞溶液，混匀。贮存于棕色瓶中，于暗处放置数日，取出上清液置于另一棕色瓶中，用胶塞塞紧，避光保存；标准溶液： 外购批号为216025-2（NH₃浓度为1.0mg/ml ），用吸收液稀释至20ug/ml。

样品的采集：在采样点，串联两只各装有5.0ml 吸收液的大型气泡吸收管，以0.5L/min 流量采集15min 空气样品。 采样后，立即封闭吸收管进出气口。 同时做空白实验。

样品处理：将采过样的吸收液洗涤吸收管内壁3次。前后管分别取出1.0ml 样品溶液于具塞比色 管中，加吸收液至10ml，摇匀，供测定。若浓度超过测定范围，用吸收液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

标准曲线配置：取7只具塞比色管，按下表配置2组，并各加吸收液至10.0ml，加入0.5ml 纳氏试剂，摇匀；放置5min，于420nm 波长下测量吸光度；以吸光度对氨含量（ug）绘制标准曲线。

2组数据相关线性系数均为0.9997，线性很好。

现场采集3个样品检测数据如下表

从上表数据表明，工作场所空气中不同的氨浓度后管检测数据没有明显变化，且小于标准的检出限0.2ug/ml（显色时溶液体积为10ml，而氨的量最大的为0.29ug浓度为0.029ug/ml），说明降低吸收液中硫酸的浓度对吸收效果没有影响。理论计算 5ml硫酸溶液（0.05mol/L）做吸收液采集工作场所中的氨时，可以吸收的氨总量为8.5mg。根据《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》中规定氨的限值PC-STEL为30mg/m³采样体积为7.5升这是采集氨的总量0.225mg远小于8.5mg。同时2组标准曲线的相对误差均小于2%（后管误差最高3.5%结果是小于检出限的捕鱼考虑）。所以改进后的方法完全可以满足职业卫生检测与评价的要求。

标准中最低检出浓度改进：标准4.7说明中给出：4.7.1 本法的检出限为0.2µg/ml；最低检出浓度为0.13mg/m³（以采集7.5L空气样品计）。

按照标准4.6.2计算公式：

式中：C － 空气中氨的浓度，mg/ m³；

m1，m2 － 测得前后样品管中氨的含量，µg；

Vo － 标准采样体积，L。

标准4.7.1中给出的是检出限为0.2µg/ml，而计算公式中m1，m2是µg，这两者是不同的，由标准4.5.3 标准曲线的绘制中可知

比色时溶液的体积为约10ml，所以检出限为0.2µg/ml对应的m1为2µg，再根据标准4.6.2计算公式可得出：最低检出浓度为1.3mg/m³（以采集7.5L空气样品计）。经多次试验在配置标准曲线系列是2µg这个浓度对应的吸光度在0.020-0.030之间，与传统的分光光度法检出限为0.02的吸光度和标准中给出的检出限0.2µg/ml都是吻合。所以正确的最低检出浓度为：最低检出浓度为1.3mg/m³（以采集7.5L空气样品计）。