前言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是 GB/T 43098《水处理剂分析方法》的第3部分。GB/T 43098 已经发布了以下部分:
第1部分:磷含量的测定；
第2部分:砷、汞、镉、铬、铅、镍、铜含量的测定 电感耦合等离子体质谱法（ICP⁃MS）；
第3部分:氨氮含量的测定。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国石油和化学工业联合会提出。
本文件由全国化学标准化技术委员会（SAC/TC 63）归口。
本文件起草单位:浙江方圆检测集团股份有限公司、成都汇锦水务发展有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司、南京工业大学、浙江科超环保有限公司、衢州市计量质量检验研究院、浙江绿野净水剂科技股份有限公司、鞍钢栗田（鞍山）水处理有限公司、嘉兴沃特泰科环保科技股份有限公司、惠州市斯瑞尔环境科技有限公司、常州清流环保科技有限公司、上海洗霸科技股份有限公司、杭州电化集团有限公司、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司、河北科利消毒剂有限公司、盛林环境科技（天津）有限公司。
本文件主要起草人:鹿燕、徐梓培、王妍、陈国松、俞妹、程华烨、汤李波、盖俊鹏、曾松华、黎小明、韩晓刚、吉庆霞、方耀、杨雄涛、朱松松、张晓毅、简蕤洁、孙辉、张彤、胡丹、唐嘉豪。
引言
为了确保水系统的正常运行及节约用水，减少对环境的污染，需要在水中添加适量的化学处理药剂，来控制生产设施的腐蚀、结垢、菌藻、黏泥等危害。随着水处理技术的发展，水质情况日趋复杂，不同配方组成的水处理剂产品种类不断增加，需要对水处理剂中多项指标进行测定与监控。
GB/T 43098 旨在确立水处理剂产品的化学分析方法，拟由 3 个部分构成。
第1部分:磷含量的测定。目的在于确立磷含量的测定方法。
第2部分:砷、汞、镉、铬、铅、镍、铜含量的测定 电感耦合等离子体质谱法（ICP⁃MS）。目的在于确立砷、汞、镉、铬、铅、镍、铜含量的测定方法。
第3部分:氨氮含量的测定。目的在于确立氨氮含量的测定方法。
分光光度法和滴定法具有灵敏度高、精密度好、检测效率高等优点，已被广泛应用于水处理剂产品中氨氮含量的测定。
警告:本文件使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，使用时避免吸入或接触皮肤。本文件并未指出所有可能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1 范围
本文件描述了水处理剂中氨氮含量的测定方法。
本文件适用于水处理剂中氨氮含量的测定。当称样量为 5g 时，纳氏试剂分光光度法（2 cm 吸收池）的检出限为 2.5 mg/kg，适用于氨氮含量为 10 mg/kg~200 mg/kg 范围的样品测定；水杨酸分光光度法（1 cm 吸收池）的检出限为 1 mg/kg，适用于氨氮含量为 4 mg/kg ∼ 16 mg/kg 范围的样品测定；蒸馏⁃中和滴定法的检出限为 5 mg/kg ，适用于氨氮含量为不小于 20 mg/kg 范围的样品测定；水杨酸快速分光光度法（4 cm 吸收池）的检出限为 1.5 mg/kg ，适用于氨氮含量为 10 mg/kg~250 mg/kg 范围的样品测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备
GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备
HJ 535—2009 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法
HJ 536—2009 水质 氨氮的测定水杨酸分光光度法
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 纳氏试剂分光光度法
4.1 方法提要
样品中以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，于420 nm 波长处测量其吸光度。该络合物的吸光度与氨氮含量成正比。
4.2 试剂或材料
4.2.1 本文件所用试剂和水，除非另有规定，仅使用分析纯及以上试剂和符合 GB/T 603 规定的无氨的水。
4.2.2 轻质氧化镁 (MgO) :在 650 °C 下加热 2 h ，以除去碳酸盐。
4.2.3 硼酸溶液:20 g/L。 。称取 20 g 硼酸 (H3BO3) 溶于水，稀释至 1 000 mL。
4.2.4 盐酸溶液:1 mol/L。量取 8.5 mL 盐酸于适量水中，用水稀释至 100 mL。
4.2.5 氢氧化钠溶液: :2 mol/L。 称取 40 g 氢氧化钠溶于水中，加水稀释至 500 mL，置于聚乙烯瓶中，密闭保存。
4.2.6 纳氏试剂:按照 HJ 535—2009 中 4.4 的方法制备，也可选用市售试剂。
4.2.7 酒石酸钾钠溶液:500g/L。称取 50.0g 酒石酸钾钠 (KNaC4H4O6·4H2O) ，溶于 100mL 水中，加热煮沸以去除氨，充分冷却后稀释至 100mL。
4.2.8 氨氮标准贮备溶液:1000mg/L。称取 3.8190g 于 105 ℃~110 ℃干燥至恒量的优级纯氯化铵 (NH4Cl) ，加水溶解后移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液可在 2° C ∼5° C 保 存1 个月。也可使用市售标准溶液。
4.2.9 氨氮标准溶液 (I):10.0 mg/L。 。移取 1.00 mL 氨氮标准贮备溶液于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液临用前现配。
4.2.10 溴百里酚蓝指示剂: 0.5 g/L。 称取 0.05 g 溴百里酚蓝溶于 50 mL 水中，加入 10 mL 乙醇，用水稀释至 100 mL。
4.3 仪器设备
4.3.1 分光光度计:配有 2 cm 吸收池。
4.3.2 氨氮蒸馏和吸收装置:由 500 mL 凯氏烧瓶或蒸馏烧瓶、氮球、直形冷凝管、导管和接收瓶组成。冷凝管末端可连接一段适当长度的滴管，使出口尖端没入吸收液液面下。也可用市售氨氮蒸馏仪器。
4.4 试验步骤
4.4.1 样品预处理
在接收瓶中加入 50 mL 硼酸溶液，确保冷凝管出口在吸收液液面之下。称取约 5 g 试样，精确至0.2 mg，加水溶解，转移至蒸馏烧瓶中，加水至约 250 mL。加 2 滴~3 滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸溶液调节 pH 至 6.0（黄色）~7.4（蓝色）。加入 0.25 g 轻质氧化镁及数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管。加热蒸馏，使馏出液速率约为 10 mL/min，待吸收液至约 200 mL 时，停止蒸馏。将吸收液用一定量氢氧化钠溶液调节至中性后全部转移至 250 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，此为样品溶液。
注:使用氨氮蒸馏仪测定时，称样量根据仪器的不同而调整。
4.4.2 校准曲线的绘制
分别移取 0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL 氨氮标准溶液（I）于7 个 50 mL 比色管中，用水稀释至刻度，其所对应的氨氮含量分别为 0.0 μg、10.0 μg、20.0 μg、40.0 μg、60.0 μg、80.0 μg、100.0 μg。加入 1.0 mL 酒石酸钾钠溶液，摇匀。再加入 2.0 mL 纳氏试剂，摇匀，放置10 min。在 420 nm 波长处，用 2 cm 吸收池，以水为参比测量吸光度。以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量 (μg) 为横坐标绘制校准曲线并计算回归方程。
4.4.3 样品测定
移取 50.00 mL 样品溶液于 50 mL 比色管中，加入 1.0 mL 酒石酸钾钠溶液，摇匀。再加入 2.0 mL纳氏试剂，摇匀，放置 10 min。在 420 nm 波长处，用 2 cm 吸收池，以水为参比测量吸光度。在校准曲线上查出或用回归方程计算出样品溶液中氨氮的质量。若样品溶液的质量浓度超过校准曲线线性范围，可按照产品标准的规定和实际稀释倍数，调整试样的称取质量或者样品溶液的移取体积。
4.4.4 空白试验溶液的测定
用水代替试样，按与样品相同的步骤进行预处理并测定。
4.5 结果计算
试样中氨氮（以 N 计）的含量以质量分数（w）计，单位为毫克每千克 (mg/kg) ，按公式（1）计算:
w = (m1 - m0)/(mV / V0)(1)
式中:
m1 从校准曲线上查得或用回归方程计算出的样品溶液氨氮质量的数值，单位为微克 (μg) ；
m0 从校准曲线上查得或用回归方程计算出的空白试验溶液氨氮质量的数值，单位为微克 (μg)
m 试料的质量的数值，单位为克 (g) ；
V ——移取样品溶液体积的数值，单位为毫升 (mL)(V=50)
V0 样品溶液总体积的数值，单位为毫升 ((mL)(V₀=250)) 。
计算结果保留至小数点后 1 位。
4.6 允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。平行测定结果的相对标准偏差不大于 10%。
5 水杨酸分光光度法
5.1 方法提要
试样中的氨或铵离子经蒸馏后与共存组分分离。在碱性介质和亚硝基铁氰化钠存在下，试样中的氨、铵离子与水杨酸盐和次氯酸根反应生成蓝绿色化合物，在波长 697 nm 处用分光光度计测量吸光度。
5.2 试剂或材料
5.2.1 本文件所用试剂和水，除非另有规定，仅使用分析纯及以上试剂和符合 GB/T 603 规定的无氨的水。
5.2.2 轻质氧化镁 (MgO) :同 4.2.2。
5.2.3 硫酸吸收液:0.01 mol/L。量取 7.0 mL 浓硫酸加入水中，稀释至 250 mL。临用前取 10 mL 稀释至 500 mL。
5.2.4 氢氧化钠溶液:2 mol/L。配制方法同 4.2.5。
5.2.5 显色剂（水杨酸⁃酒石酸钾钠溶液）:称取 12.5g 水杨酸 [C6H4(OH)COOH] ，加入约 25mL 水，逐次加入氢氧化钠溶液，搅拌直至水杨酸完全溶解，调节水杨酸溶液 pH 至 6.0~7.4。再称取 12.5g 酒石酸钾钠 (KNaC4H4O6·4H2O) 溶于水中，与上述溶液合并移入 250mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。试剂置于加橡胶塞的棕色玻璃瓶中保存，有效期为 1 个月。
5.2.6 亚硝基铁氰化钠溶液:10g/L。 称取 0.1g 亚硝基铁氰化钠 Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O 置于10mL 具塞比色管中，加水稀释至刻度，混匀。试剂置于棕色试剂瓶中于 2°C∼5°C 冷藏避光保存，当试剂变为蓝色时应重新配制。
5.2.7 次氯酸钠使用液:按照 HJ 536—2009 中 4.9 的方法制备。
5.2.8 氨氮标准溶液（Ⅱ）:1.0 mg/L。移取 10.00 mL 氨氮标准溶液（Ⅰ）（4.2.9）于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液临用前现配。
5.2.9 溴百里酚蓝指示剂:0.5 g/L。配制方法同 4.2.10。
5.3 仪器设备
5.3.1 分光光度计:配有 1 cm 的吸收池。
5.3.2 氨氮蒸馏和吸收装置:同 4.3.2。
5.4 试验步骤
5.4.1 样品预处理
在接收瓶中加入 50 mL 硫酸吸收液，确保冷凝管出口在吸收液液面之下。称取约 5 g 试样，精确至 0.2 mg，加水溶解，转移至蒸馏烧瓶中，加水至约 250 mL。加 2 滴~3 滴溴百里酚蓝指示剂，用氢氧化钠溶液或硫酸吸收液调节 pH 至 6.0（黄色）~7.4（蓝色）。加入 0.25 g 轻质氧化镁及数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管。加热蒸馏，使馏出液速率约为 10 mL/min，待吸收液至约 200 mL 时，停止蒸馏。将吸收液用一定量氢氧化钠溶液调节至中性后全部转移至 250 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，此为样品溶液。
注:使用氨氮蒸馏仪测定时，称样量根据仪器的不同而调整。
5.4.2 校准曲线的绘制
分别移取 0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 氨氮标准溶液（Ⅱ）置于 7 个 10 mL 比色管中，再依次加入 1.0 mL 显色剂和 1 滴亚硝基铁氰化钠溶液，混匀后滴加 2 滴次氯酸钠使用液，用水稀释至刻度，混匀。其所对应的氨氮含量分别为 0.0 μg、0.5 μg、1.0 μg、2.0 μg、4.0 μg、6.0 μg、8.0 μg。显色 60 min 后，用 1 cm 比色皿，在波长 697 nm 处以水为参比测量吸光度，以空白校正后的吸光度为纵坐标，以其对应的氨氮含量（μg）为横坐标绘制校准曲线并计算回归方程。
5.4.3 样品测定
移取 8.00 mL 样品溶液至 10 mL 比色管中，依次加入 1.0 mL 显色剂和 1 滴亚硝基铁氰化钠溶液，混匀后滴加 2 滴次氯酸钠使用液，用水稀释至刻度，混匀。显色 60 min 后，用 1 cm 比色皿，在波长697 nm 处以水为参比测量吸光度。在校准曲线上查出或用回归方程计算出样品溶液中氨氮的质量。若样品溶液的质量浓度超过校准曲线线性范围，可调整试样的称取质量或者样品溶液的移取体积。
5.4.4 空白试验溶液的测定
用水代替试样，按与样品相同的步骤进行预处理并测定。
5.5 结果计算
试样中氨氮（以 N 计）的含量以质量分数（w）计，单位为毫克每千克（mg/kg），按公式（2）计算:
w = (m1 - m0)/(mV / V0)(2)
式中:
m1 从校准曲线上查得的或用回归方程计算出的样品溶液中氨氮质量的数值，单位为微克（μg）；
m0 从校准曲线上查得的或用回归方程计算出的空白试验溶液中氨氮质量的数值，单位为微克（μg）；m 试料的质量的数值，单位为克 (g) ；
V ——移取样品溶液体积的数值，单位为毫升 (mL)(V=8) ；
V0 样品溶液总体积的数值，单位为毫升 (mL)( V0=250 )
计算结果保留至小数点后 1 位。
5.6 允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果。平行测定结果的相对标准偏差不大于 10%。
6 蒸馏⁃中和滴定法
6.1 方法提要
试样中加入过量氢氧化钠溶液，采用蒸馏法将氨蒸出并吸收在过量硼酸溶液中，以甲基红⁃亚甲基蓝为指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定馏出液中的氨氮。
6.2 试剂或材料
6.2.1 本文件所用试剂和水，除非另有规定，仅使用分析纯及以上试剂和符合 GB/T 603 规定的无氨的水。
6.2.2 盐酸标准滴定溶液 :c(HCl)≈ 0.02 mol/L。 。按 GB/T 601 的规定制备。
6.2.3 甲基红⁃亚甲基蓝混合指示剂:称取 200 mg 甲基红溶于 100 mL 乙醇中，另称取 100 mg 亚甲基蓝溶于 100 mL 乙醇中，按甲基红溶液与亚甲基蓝溶液体积比 2∶1 混合备用，此溶液可在 2° C~5 ℃稳定保存 1 个月。
6.3 仪器设备
6.3.1 酸式滴定管。
6.3.2 氨氮蒸馏和吸收装置:同 4.3.2。
6.4 试验步骤
6.4.1 样品预处理
同 4.4.1。
6.4.2 样品测定
将样品预处理得到的馏出液全部转移至锥形瓶中，加入 2 滴甲基红⁃亚甲基蓝混合指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定至馏出液由绿色变成淡紫红色为终点，记录消耗的盐酸标准滴定溶液的体积。
6.4.3 空白试验
用水代替试样，按与样品相同的步骤进行预处理并进行滴定，记录消耗的盐酸标准滴定溶液的体积。
6.5 结果计算
试样中氨氮（以 N 计）含量以质量分数（w）计，单位为毫克每千克 (mg/kg) ，按公式（3）计算:
w = ((V - V0) cM ×103)/m(3)
V ——样品消耗的盐酸标准滴定溶液体积的数值，单位为毫升（mL）；
V0 —— 空白试验消耗的盐酸标准滴定溶液体积的数值，单位为毫升（mL）；
C —— 盐酸标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L）；
M ——氮（N）摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（ (g/mol)(M = 14.01) ；
m —— 试料的质量的数值，单位为克（g）。
计算结果保留小数点后 1 位。
6.6 允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的相对标准偏差不大于 10%。
7 水杨酸快速分光光度法
7.1 方法提要
试样中的氨或铵离子经蒸馏后与共存组分分离。蒸出的氨用酸性溶液吸收，再与碱性介质中二氯异氰尿酸钠释放出的次氯酸根反应生成氯胺，在亚硝基铁氰化钠存在的条件下，氯胺与水杨酸盐反应生成蓝绿色化合物，于 697 nm±20 nm 波长处测量吸光度，用校准曲线法进行定量。
7.2 试剂或材料
7.2.1 本文件所用试剂和水，除非另有规定，仅使用分析纯及以上试剂和符合 GB/T 603 规定的无氨的水。
7.2.2 水杨酸钠溶液:分别称取 6.25g 氢氧化钠、15.47g 酒石酸钾钠 (KNaC4H4O6·4H2O) 、11.25g 柠檬酸钠 (C6H5O7Na3·5H2O) 和 20g 水杨酸钠 C6H4(OH)COONa ］溶于 500mL 水中，放入棕色试剂瓶中于 2° C~5 ℃冷藏密闭保存，有效期为 1 个月。
7.2.3 二氯异氰尿酸钠溶液:称取 1.0g 二氯异氰尿酸钠 (C3C12N3O3Na·2H2O) 溶于 500mL 水中，放入棕色试剂瓶中于 2° C~5 ℃冷藏密闭保存，有效期为 1 个月。
7.2.4 亚硝基铁氰化钠溶液:称取 0.5g 亚硝基铁氰化钠 Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O 溶于 500mL 水中，放入棕色试剂瓶中于 2° C~5 ℃冷藏密闭保存，有效期为 1 个月。
7.2.5 氨氮标准溶液（Ⅲ） :100 mg/L 。移取 10.00 mL 氨氮标准贮备溶液（4.2.8）于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液临用前现配。
7.3 仪器设备
7.3.1 氨氮蒸馏和吸收装置:同 4.3.2。
7.3.2 氨氮快速分析仪或连续流动分光光度计:波长范围可控制在 697 nm±20 nm ，吸收池光程范围为 1 cm~5 cm ，分析流路示意图见图 1。
标引符号说明:
a 自动进样器；
b 水杨酸钠溶液；
c 二氯异氰尿酸钠溶液；
d 亚硝基铁氰化钠溶液；
e 蠕动泵；
f、g、h ——混合盘管；
i —— 加热恒温器；
j 脱气装置；
k 光度检测器；
w 废液。
图 1 氨氮快速分析仪分析流路示意图
7.4 试验步骤
7.4.1 样品溶液及空白试验溶液的制备
样品溶液的制备同 5.4.1。用水代替试样，按与样品溶液相同的制备方法操作，制备空白试验溶液。
7.4.2 校准溶液的配制
分别移取 0.00 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL 和 5.00 mL 氨氮标准溶液（Ⅲ）于 100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到质量浓度分别为 0.00 μg/mL、0.20 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、2.00 μg/mL 和 5.00 μg/mL 的氨氮系列校准溶液。
7.4.3 测定
将系列校准溶液、空白试验溶液、样品溶液依次置于仪器的自动进样盘上，按仪器说明书设定操作条件，并输入稀释倍数，按下列推荐的操作条件依次进行测定:
测量波长: 697 nm±20 nm ；
加热温度:40 ℃；
进样时间:1.0 min；
清洗时间:2.5 min。
以系列校准溶液的吸光度为纵坐标，以其所对应的氨氮含量 (μg/mL) 为横坐标绘制校准曲线，计算并输出空白溶液、样品溶液的测定结果。若样品溶液的质量浓度超过校准曲线线性范围，可调整试样的称取质量或样品溶液的移取体积。
注:进样时间、清洗时间和稀释倍数等设备参数根据仪器不同而调整。
7.5 结果计算
试样中氨氮（以 N 计）的含量以质量分数（w）计，单位为毫克每千克 (mg/kg) ，按公式（4）计算:
w = ((ρ - ρ0) V)/m(4)
ρ —— 从校准曲线上查得的或用回归方程计算出的样品溶液中氨氮的质量浓度的数值，单位为微克每毫升 (μg/mL) ；
ρ0 —— 从校准曲线上查得的或用回归方程计算出的空白溶液中氨氮的质量浓度的数值，单位为微克每毫升 (μg/mL) ；
V —— 样品溶液总体积的数值，单位为毫升 (mL)(V=250)
m 试料的质量的数值，单位为克（g）。
计算结果保留至小数点后 1 位。
7.6 允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的相对标准偏差不大于 10%。
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