凱氏法檢測水中氨氮含量的原理

  凱氏氮是指以凱氏法測得水中的含氮量。它包括氨氮和有機氮化合物。此類有機氮化合物是指蛋白質、氨基酸、核酸、尿素及大量合成的、氮為負三價態的有機氮化合物。但不包括硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮,也不包括疊氮化合物、聯氮、偶氮、腙、硝基、亞硝基等含氮化合物。由于一般水中存在的有機氮化合物多為前者,故在測定凱氏氮和氨氮后,其差值即是有機氮化合物。

1.凱氏氮測定意義

  測定凱氏氮主要是為了解水體受污染的狀況,該指標在評價湖泊和水庫的富營養化時具一定意義

2.凱氏氮測定方法原理

  在水樣中加入硫酸且加熱消解,使有機物中的銨基氮轉變為硫酸氫銨,游離氨和銨鹽也轉變為硫酸氫銨。消解時為提高沸騰速度,可加入適量硫酸鉀,增加消解速率,并加入硫酸銅作為催化劑,以縮短消解時間。消解后的液體,加氫氧化鈉使成堿性蒸餾出氨,用硼酸溶液吸收。
凱氏氮測定的最后測定方法與氨氮測定方法相同,當含量低時采用納氏試劑比色法,含量高時采用酸滴定法。

3.凱氏氮所用儀器

  凱氏定氮裝置:參照圖，氨氮蒸餾裝置

4.試劑

(1)濃硫酸(p=1.84g/mL)。
(2)硫酸鉀。
(3)硫酸銅溶液:稱取5g硫酸銅(CuSO·5HO)溶于無氨純水,稀至100mL。
(4)氫氧化鈉溶液:稱取500g氫氧化鈉溶于無氨純水,稀至1L。
(5)硼酸溶液:稱取20g硼酸溶于無氨純水,稀至1L。
其他試劑同氨氮的測定

5.實驗步驟

(1)取樣體積的確定

水樣中的凱氏氮含量（mg/L）	取樣體積（mL）
-10	250
10-20	100
20-50	50.0
50-100	25.0

(2)消解:取適量水樣于500mL凱氏瓶中,加入10m濃硫酸,2mL硫酸銅溶液及6g硫酸鉀和數粒玻璃珠,混勻。置通風櫥內加熱煮沸,出現冒三氧化硫白煙,并使溶液變清(無色或淡黃色)時,保持沸騰30min,冷卻,加250ml無氨純水,混勻。
(3)蒸餾:將凱氏瓶成45度斜置,緩慢沿壁加入40mL氫氧化鈉溶液,使瓶底形成堿液層,連接氮球和冷凝管,以50mL硼酸溶液為吸收液,同時導管尖插入液面下。加熱蒸餾,收集餾出液達200mL時,停止蒸餾,
(4)測定:同氨氮納氏試劑比色法或酸滴定法。測得的氨氮量,即為凱氏氮量。