ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

--------------------------

NGUYỄN VĂN KHOA

ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC
ĐỊNH NHANH ION AMONI VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM AMONI
TRONG MỘT SỐ NGUỒN NƢỚC SINH HOẠT
Ở HÀ NỘI”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Phó Đức Tài

Hà Nội – 2015


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ..................................................................................3
1.1. Amoni trong tự nhiên ..................................................................................3
1.1.1. Vòng tuần hoàn của nitơ ......................................................................3
1.1.2. Tính chất vật lý và hoá học của amoni ................................................5
1.1.3. Hiện trạng ô nhiễm amoni trong các nguồn nƣớc ở Việt nam .............8
1.1.4. Các tác động có hại của amoni trong nƣớc ........................................10
1.1.5. Sự chuyển hóa sinh hóa các hợp chất chứa nitơ trong cơ thể sống và
tác động tiêu cực của nó ..................................................................................11
1.2. Các phƣơng pháp xác định amoni .............................................................13

3.1.3. Giới hạn phát hiện và độ tuyến tính ...................................................41
3.1.4. Ảnh hƣởng của nồng độ hypoclorit ...................................................41
3.1.5. Ảnh hƣởng của một số ion cản trở .....................................................42
3.1.6. Quy trình phân tích nhanh amoni bằng phƣơng pháp Nessler ..........43
3.1.7. Lập đƣờng chuẩn và thang màu chuẩn theo điều kiện tối ƣu ............44
3.2. Nghiên cứu lựa chọn điều kiện phân tích nhanh amoni theo pp phenat ...45
3.2.1. Đánh giá về thời gian xuất hiện màu và độ bền màu .........................45
3.2.2. Ảnh hƣởng của pH và các dung dịch đệm .........................................47
3.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ hypoclorit ...................................................48
3.2.4. Ảnh hƣởng của nồng độ nitropruxit ...................................................49
3.2.5. Ảnh hƣởng của nồng độ thuốc thử .....................................................49
3.2.6. Ảnh hƣởng của một số ion cản trở .....................................................50


3.2.7. Quy trình xác định nhanh nồng độ ion amoni trong các mẫu nƣớc
sinh hoạt ..........................................................................................................51
3.2.8. Lập đƣờng chuẩn và thang màu chuẩn cho phƣơng pháp phân
tích nhanh amoni .............................................................................................51
3.3. Sử dụng phƣơng pháp phân tích nhanh khảo sát khả năng nhiễm amoni
tại một số khu vực của thành phố Hà nội ........................................................52
3.3.1. Lập kế hoạch khảo sát ........................................................................52
3.3.2. Cách lấy mẫu, bảo quản, xử lý mẫu ...................................................53
3.3.3. Phân tích mẫu .....................................................................................54
3.3.4. Kết quả phân tích amoni trong mẫu nƣớc tại các quận ..................... 54
3.4. Đánh giá mức độ ô nhiễm amoni tại ba quận Cầu giấy, Thanh xuân và
Hoàng mai ........................................................................................................57
KẾT LUẬN .....................................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................61



tranh với hồng cầu để lấy oxy và gây bệnh đƣờng hô hấp (đặc biệt đối với phụ
nữ mang thai và trẻ em); mặt khác còn có thể kết hợp với các chất hữu cơ để
tạo ra những chất có khả năng gây ung thƣ.
Chính vì tính cấp bách của vấn đề này mà rất nhiều các công trình
nghiên cứu đã đƣợc tiến hành để tìm ra những phƣơng pháp tối ƣu khắc phục
đến mức tốt nhất có thể đƣợc. Để giúp cho quá trình xử lý ô nhiễm amoni
trong nƣớc sinh hoạt thì việc đánh giá xác định nhanh amoni cũng góp phần
không nhỏ.
Do đó đề tài của luận văn đƣợc xác định là: “Nghiên cứu phƣơng
pháp xác định nhanh ion amoni và ứng dụng để đánh giá hiện trạng ô
nhiễm amoni trong một số nguồn nƣớc sinh hoạt ở Hà Nội”.


Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. Amoni trong tự nhiên
1.1.1. Vòng tuần hoàn của Nitơ
Trong tự nhiên, nitơ có mặt ở hầu hết các đối tƣợng môi trƣờng nhƣ
đất, nƣớc, không khí và hệ động thực vật thông qua một chu trình chuyển hóa
nitơ trong tự nhiên gọi là chu trình nitơ (hay vòng tuần hoàn nitơ), đƣợc minh
họa trong hình 1 dƣới đây.

Không khí
N2

Quá trình cố
định nitơ
trongkhí quyển

Sự khử nitơ


thành phần của nhiều hợp chất tham gia quá trình chuyển hóa sinh hoá. Ở các
thành phần đó, nitơ thƣờng nằm trong các hợp chất phức tạp nhƣ protein, axit
nucleic, chất màu, ... . Thực vật tổng hợp protein lấy nitơ dƣới dạng amoni và
nitrat. Con ngƣời và động vật bậc cao lấy nguồn cung cấp protein từ thực vật
và động vật bậc thấp hơn.
Trong nƣớc, chu trình nitơ cũng thể hiện rất rõ nhờ quá trình chuyển
hóa qua lại của ba dạng: nitơ hữu cơ, nitơ dạng khử - amoni (NH3/NH4+) và
nitơ dạng oxi hoá (NO2-, NO3-) do sự hoạt động mạnh mẽ của các vi sinh vật.
Trong vòng tuần hoàn này, các nitơ hữu cơ (N-hữu cơ; chẳng hạn nhƣ
protein) đƣợc đƣa vào thủy quyển từ các nguồn thải, sinh khối hữu cơ có sẵn
trong nƣớc và từ quá trình trao đổi chất của sinh vật nƣớc. Tiếp theo, đƣợc
chuyển hóa thành amoni nhờ vi khuẩn dị dƣỡng (một vài lƣợng amoni này
đƣợc tái trở lại vi sinh vật cho chúng phát triển, phần còn lại vào môi trƣờng).
Sau đó, dƣới các điều kiện hiếu khí, các sản phẩm nitrit và nitrat đƣợc tạo
thành nhờ các vi khuẩn tự dƣỡng nitrosomonas và nitrobacter. Các nitrat sinh
ra đƣợc thực vật và các loài sinh vật khác trong nƣớc sử dụng nhƣ một nguồn
dinh dƣỡng. Trong điều kiện hiếu khí, nitrat đƣợc các sinh vật sống đồng hóa,
nhƣng không bị chuyển thành khí nitơ.
Dƣới các điều kiện yếm khí amoni không bị oxy hóa, chỉ giảm một
lƣợng nhỏ do sự đồng hóa để sinh trƣởng của các sinh vật. Nhƣng cũng trong
điều kiện yếm khí này, nitrat lại có thể đƣợc chuyển hóa thành khí nitơ nhờ vi
khuẩn dị dƣỡng denitrat hóa. Để thực hiện quá trình này đòi hỏi phải có mặt
các chất hữu cơ để hạ bớt năng lƣợng. Quá trình chuyển NO 3- thành NO2thành NO rồi N2O và N2 gọi là quá trình phản nitrat hoá [29].
Về mặt sinh hóa, chu trình nitơ trong nƣớc có thể minh họa rõ hơn
theo hình 2 dƣới đây.


F
Sinh khối chứa các hợp
chất nitơ hữu cơ

Trong chu trình này, cả hai nhóm vi khuẩn nitrat hóa đều cần oxy để
oxy hóa amoni và nitrit đến sản phẩm không độc - nitrat; nếu các mức oxy
không đủ cung cấp, quá trình nitrat hóa sẽ bị suy giảm và nồng độ amoni cũng
nhƣ nitrit sẽ tăng lên trong thủy vực sẽ gây độc cho sinh vật thủy sinh, đặc
biệt là cá.
1.1.2. Tính chất vật lý và hóa học của amoni [5]
Trong môi trƣờng nƣớc, amoni có thể tồn tại ở dạng phân tử (NH 3)
hoặc ion (NH4+) tùy thuộc vào pH của nƣớc.


Ở dạng phân tử, amoni thƣờng gọi - amoniac là một chất khí không
màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí. Amoniac tan khá tốt trong nƣớc và
độ tan phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ dung dịch. Ở 0 oC độ tan của amoniac
có thể lên đến 50% trong nƣớc, ở 20oC giảm xuống còn khoảng 35% và ở
100oC thì độ tan của amoniac hầu nhƣ bằng 0%. Dung dịch amoniac lỏng bán
ngoài thị trƣờng thƣờng có nồng độ amoniac từ 25 - 27%. Khi tan trong nƣớc,
amoniac kết hợp với ion H+ của nƣớc tạo thành một dung dịch kiềm yếu theo
cân bằng:
NH3 + H2O 

NH4+ + OH-

Dựa vào phản ứng này có thể chuyển hoá ion amoni (NH4+) trong nƣớc
thành NH3 bằng cách đƣa vào môi trƣờng nƣớc một lƣợng kiềm nhất định để
cân bằng chuyển dịch về bên trái. Ngƣợc lại, có thể thêm axit vào nƣớc để
amoni có mặt trong nƣớc tồn tại ở dạng NH4+.
Amoniac có thể kết hợp với nhiều muối kim loại tạo thành những
amoniacat cực bền nhƣ Co(NH3)63+, Hg(NH3)42+, Cu(NH3)42+, Cd(NH3)42+ …
với hằng số bền tƣơng ứng Kb = 1,99.1035, 1,99. 1019, 1,07. 1012, 3,36. 106 [2].
Trong môi trƣờng nƣớc tự nhiên, khi pH thấp amoni tồn tại chủ yếu ở

nó cũng có thể phản ứng với các oxit axit ẩm giống nhƣ với các axit.
NH3 + HNO3 = NH4NO3
2NH3 + H2O + SO3 = (NH4)2SO4
Quá trình chuyển hoá nitơ trong nƣớc thƣờng bắt đầu từ sự thuỷ phân,
oxi hoá và phân huỷ nitơ hữu cơ bao gồm: các hợp chất dị vòng nhƣ axit
nucleic, protein, peptit, ure…


Dƣới tác dụng của enzim ureaza, ure và các hợp chất tƣơng tự ure bị
thuỷ phân tạo thành amoniac và muối amonibicacbonat. Phản ứng này chịu
ảnh hƣởng nhiều của pH và có thể mô tả bằng phƣơng trình sau:
CO(NH2)2 + 2H2O → NH4+

+ HCO3- + NH3

Sự chuyển hoá nitơ hữu cơ thành N - NH4+ đƣợc thực hiện nhờ các
loại vi khuẩn thuộc giống Clostridium, E.coli, Bacillus, Proteus,…; các loại
nấm mốc thuộc giống Aspergillus, Penicillium, Mucor,…
1.1.3. Hiện trạng ô nhiễm amoni trong các nguồn nước ở Việt nam
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy do sự khoáng hóa các vật chất giàu
nitơ trong các lớp than bùn, sự ngấm các chất chứa nitơ từ các hoạt động
sống trên bề mặt đất và sau đó dƣới điều kiện yếm khí trong lòng đất bị khử
về amoni [1,6,7], kèm theo việc xả thải bừa bãi chất thải chƣa xử lý tốt đã dẫn
đến sự ô nhiễm amoni trong nhiều nguồn nƣớc ngầm và nƣớc mặt ở Việt nam.
Đáng lƣu tâm hơn là sự ô nhiễm này ngày càng có xu thế gia tăng.
Chẳng hạn ở Hà nội, các số liệu báo cáo định kỳ của Công ty kinh
doanh nƣớc sạch Hà nội và Liên đoàn Địa chất thủy văn-Địa chất công trình
miền Bắc [12] đều cho thấy: nƣớc ngầm Hà Nội có hàm lƣợng amoni cao
vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, nhất là ở phía Nam thành phố. Hiện
nay, tại tầng nƣớc ngầm trên (cách mặt đất 25-40m) nƣớc từ các giếng đào

sâu
NO2-(mg/l) 0,017 0,011 0,023 0,01 0,065 0,05

14,1

17

4,1

2,5

Tầng NH4+(mg/l) 2,4
2,5
1,7
4,8
nƣớc NO -(mg/l) 0,63
0,9
0,83 0,85
3
nông
NO2-(mg/l) 0,015 0,013 0,019 0,02

0,18 0,002

14,2

15,2

15,0


Tình trạng ô nhiễm amoni cao, chẳng những làm xú uế môi trƣờng
không khí và gây mất cảnh quan cho dân cƣ sống xung quanh sông Sài gòn,
mà còn gây khó khăn, tăng cao kinh phí cho việc xử lý nƣớc mặt làm nguồn
nƣớc cấp cho sinh hoạt; thậm chí có thể dẫn đến việc đóng cửa nhà máy nƣớc
Tân hiệp, nơi cung cấp nƣớc cho sạch cho hàng triệu ngƣời dân tại các quận


huyện: 6, 7, 8, Tân Bình, Tân Phú, Bình Tân, Gò Vấp, Nhà Bè, Bình Chánh...
(theo lời ông Bùi Thanh Giang, giám đốc Nhà máy nƣớc Tân Hiệp) [3].
Nhƣ vậy so với QCVN 01:2009/BYT và quy định số 1329/2002/BYT
về tiêu chuẩn vệ sinh nƣớc ăn uống của Bộ Y Tế cho hàm lƣợng N-amoni là
3 mg/l, thì các con số trên cho thấy một thực tế chung là nhiều nguồn nƣớc ở
Việt nam đang ô nhiễm amoni một cách nghiêm trọng.
1.1.4. Các tác động có hại của amoni trong nước
Amoni là một sản phẩm phụ độc sinh ra trong quá trình trao đổi chất ở
cơ thể động vật và là sản phẩm của sự phân hủy tự nhiên các chất thải động
thực vật. Trong môi trƣờng nƣớc, amoni tồn tại ở cả dạng phân tử (NH 3) và
ion (NH4+) phụ thuộc mạnh vào pH, nhiệt độ và độ mặn; nhƣng pH ảnh
hƣởng quan trọng hơn cả. Nếu tăng 1 đơn vị pH thì tỷ lệ của dạng NH 3 sẽ
tăng 10 lần. Khi ion amoni có mặt trong nƣớc cùng với photphat sẽ thúc đẩy
quá trình phú dƣỡng của nƣớc. Sự xuất hiện amoni trong nƣớc cũng là hiệu
báo nguồn nƣớc bị ô nhiễm, cần phải kiểm soát chặt chẽ các chỉ tiêu khác có
nguy cơ gây hại cho sức khỏe nhƣ nitơrat, nitơrit và vi sinh.
Độ độc của amoni phụ thuộc cao vào pH nƣớc. Chẳng hạn nhƣ nó sẽ
chuyển hóa thành ion amoni kém độc hơn ở pH thấp (pH < 7, amoni bắt đầu
tồn tại chủ yếu ở dạng ion), nhƣng ở pH > 7 các mức độc của amoni tăng lên
do tăng dạng phân tử. Mức amoni tổng (NH3 + NH4+) chỉ ở khoảng 0,25 mg/L
đã có thể gây nguy hại cho cá và các loài sinh vật nƣớc khác. Riêng dạng
phân tử (NH3), chỉ cần ở nồng độ rất thấp (0,01 ÷ 0,02 mg/L) cũng đã có thể
giết chết cá [31].

hình thành nên tế bào sống. Protein có chức năng: cấu trúc, xúc tác, vận
chuyển, bảo vệ, điều khiển, có giá trị cảm quan và dinh dƣỡng. Trong quá
trình sống của động thực vật và con ngƣời, luôn có sự đào thải các chất dƣ


thừa, khó tiêu hoá và cặn bã dƣới dạng nƣớc tiểu và phân. Đó là kết quả của
quá trình phân huỷ protein. Trong nƣớc tiểu, nitơ tồn tại dƣới dạng ure. Trong
phân và xác động thực vật chứa lƣợng lớn nitơ hữu cơ. Dƣới tác động của một
số loại vi khuẩn đặc hiệu, chính những nguồn thải này lại là nguồn dinh
dƣỡng nitơ để cung cấp cho sự phát triến, sinh trƣởng của thực vật.
Nhƣ vậy, con ngƣời và động thực vật luôn cần có nitơ ở một liều
lƣợng thích hợp, và có thể nói chu trình chuyển hoá nitơ trong hệ sinh thái là
một vòng tuần hoàn. Ở trên mức cho phép, tất cả các dạng chứa nitơ này đều
có thể gây hại cho sức khoẻ con ngƣời và ảnh hƣởng xấu đến hệ sinh thái.
Chẳng hạn nhƣ, nitrat là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ
các hợp chất hữu cơ chứa nitơ có trong chất thải của ngƣời và động thực vật.
Trong nƣớc tự nhiên, nồng độ nitrat thƣờng nhỏ hơn 5 mg/l, vùng bị ô nhiễm
do chất thải hoặc phân bón, hàm lƣợng nitrat trong nƣớc lên tới trên 10 mg/l
làm cho rong tảo dễ phát triển. Ở nồng độ cao, nitrat gây ảnh hƣởng xấu đến
chất lƣợng nƣớc sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản, mặc dù bản thân chúng
không phải là chất có độc tính nhƣng ở trong cơ thể nó bị chuyển hoá thành
nitrit rồi kết hợp với một số chất khác trong cơ thể tạo thành các hợp chất
nitrozo là các chất có khả năng gây ung thƣ. Hàm lƣợng nitrat trong nƣớc cao
nếu uống phải sẽ gây bệnh thiếu máu, làm giảm lƣợng hemoglobin trong máu.
Nguyên nhân làm giảm chức năng của hemoglobin là do hàm lƣợng
nitrat tăng trong cơ thể, nitrat sẽ biến thành nitrit và nitrit sẽ tạo thành
methemoglobinenia bằng sự oxi hoá “hem Fe2+” của hemoglobin.
Methemoglobin không có khả năng kết hợp với oxi gây thiếu máu.
Nitrit còn có thể kết hợp với các amin, amit và các hợp chất chứa nitơ
khác tạo các nitrosamin, một nhóm carcinogen đƣợc xem nhƣ là tác nhân có


phân tích nƣớc [19, 31]. Có thể xác định amoni bằng một trong ba phƣơng
pháp khác nhau:
-Tách amoni bằng cách chƣng cất dung dịch chứa nó trong môi trƣờng
kiềm, sau đó chuẩn độ bằng axit.
-Xác định điện thế sử dụng các điện cực nhạy ion
-Xác định trắc quang hoặc so màu
Nồng độ amoni và các chất gây ảnh hƣởng là hai yếu tố chính liên
quan đến việc lựa chọn phƣơng pháp xác định amoni. Nói chung, việc xác
định trực tiếp, thủ công trong những trƣờng hợp hàm lƣợng amoni thấp chỉ
đƣợc dùng đối với nƣớc uống, nƣớc ngầm và nƣớc bề mặt sạch, hoặc dòng
thải đã bị nitro hóa có chất lƣợng tốt. Những trƣờng hợp khác và trong những
mẫu có các chất gây ảnh hƣởng đến phép xác định hoặc khi cần phân tích
chính xác hơn thì phải chƣng cất sơ bộ mẫu trƣớc khi phân tích.
Mặt khác, độ chính xác của phƣơng pháp xác định nitơ-amoni phụ
thuộc rất nhiều vào cách lấy mẫu và xử lý bảo quản mẫu. Các mẫu phân tích
ngay hoặc sớm hầu hết đều cho kết quả chính xác. Nếu các mẫu đƣợc phân
tích trong vòng 24h sau khi lấy mẫu, thì không phải axit hóa mẫu và phải bảo
quản lạnh ở nhiệt độ 4C. Khi cần lƣu mẫu lâu (đến 28 ngày), phải làm lạnh
mẫu ở âm 20C và không axit hóa mẫu. Nếu bảo quản mẫu bằng axit thì pH
phải < 2 và để lạnh 4C, sau đó trung hòa mẫu bằng NaOH hoặc KOH và xác
định ngay amoni sau khi trung hòa (Chú ý: việc axit hóa để giữ mẫu thƣờng
ảnh hƣởng đến kết quả vì có thể làm thay đổi hàm lƣợng amoni do sự có mặt
của amoni trong chất rắn ở dạng keo không thể lọc đƣợc; đồng thời cũng cần
nhớ rằng phải dùng nƣớc cất không amoni).
Trong ba phƣơng pháp xác định amoni kể trên, phƣơng pháp chuẩn độ
thể tích luôn phải có bƣớc chƣng cất còn hai phƣơng pháp sau thì có thể phải
chƣng cất và cũng có thể không.



NH4+) đƣợc chuyển thành NH3 nhờ tăng pH đến 11 bằng một dung dịch kiềm
mạnh. NH3 sẽ khuếch tán qua màng và làm thay đổi pH. Sự thay đổi pH này
đƣợc đo bằng một điện cực pH.
1.2.3. Phương pháp trắc quang
Qua nhiều năm, các phƣơng pháp trắc quang khác nhau để xác định
amoni đã đƣợc sử dụng. Những phƣơng pháp đƣợc sử dụng thƣờng xuyên
nhất là dựa vào phản ứng hóa học tạo phức màu với các thuốc thử vô cơ
(Nessler) hoặc thuốc thử hữu cơ (màu xanh indo-) của ion amoni trong môi
trƣờng kiềm.
* Phương pháp Nessler
Nguyên tắc của phƣơng pháp là khi thuốc thử Nessler (K2HgI4) trong
môi trƣờng kiềm đƣợc thêm vào một dung dịch muối amoni loãng, thì amoni
sẽ nhanh chóng phản ứng với thuốc thử, tạo phức có màu vàng đến nâu sẫm
phụ thuộc vào nồng độ amoni có trong mẫu. Màu tạo ra giữa thuốc thử
Nessler và amoni có cực đại hấp thụ quang ở bƣớc sóng 420 - 500 nm tùy
thuộc vào nồng độ amoni trong mẫu.
Đây là phƣơng pháp khá nhạy, có thể xác định đƣợc lƣợng amoni (tính
theo N) từ 0,02 mg/l đến 5,00 mg/l. Các yếu tố ảnh hƣởng có thể loại trừ bằng
cách kết tủa với kẽm hydroxit hoặc chƣng cất trƣớc khi nessler hóa.
Thuốc thử Nessler đƣợc sử dụng để xác định amoni trong dung dịch
amoni rất loãng và trong nƣớc tự nhiên. Phƣơng pháp cũng đƣợc ứng dụng để
xác định nitrat và nitrit bằng cách khử chúng trong môi trƣờng kiềm có hợp
kim Devarda làm xúc tác tới amoniac; thu các nitrat và nitrit đã bị khử về
dạng NH3 bằng cách chƣng cất. Quy trình này đƣợc ứng dụng với nồng độ
amoni
Năm 1992 W. Sellien và cộng sự đã nghiên cứu chế tạo một sensơ
quang hóa để quan trắc ion amoni trong các dung dịch nƣớc. Các tính chất
của sensơ dựa trên một chỉ thị pH không thay đổi. Giới hạn phát hiện của
sensơ phụ thuộc vào giá trị pKa của chỉ thị pH đã sử dụng và vào pH cũng
nhƣ nhiệt độ của mẫu. Với p-xylenol xanh (pKa = 2,0), giới hạn phát hiện là
1.10-6 M/L NH4+ (pH = 6,8; to = 22oC). Thời gian đáp ứng phụ thuộc vào nồng
độ ion amoni và dao động từ 1 đến 60 phút. Độ bền của sensơ > 6 tháng.
Sensơ đƣợc tối ƣu hóa để phân tích nƣớc thải mà không cần tiền xử lý mẫu.
Nồng độ amoni đo đƣợc phù hợp với các kết quả phân tích bằng những
phƣơng pháp truyền thống khác [33].
Martina Trinkel và các đồng nghiệp (1996) đã nghiên cứu chế tạo sensơ
quang cho xác định amoniac trên cơ sở cặp ion (thuốc nhuộm nhạy pH
(bromophenol xanh) đƣợc cố định nhƣ một cặp ion liên hợp với
cetyltrimethylammonium trong nền silicon) [25]. Màu của thuốc nhuộm thay
đổi từ vàng đến xanh theo sự tăng nồng độ amoni trong mẫu. Nồng độ amoni
đƣợc đo theo độ truyền qua ở một bƣớc sóng xác định. Tất cả các phép đo
đƣợc thực hiện với một chùm sáng kép, máy đo quang trạng thái rắn. Khoảng
đo dao động từ 6.10-7 đến 1.10-3 M (0,01 ÷ 17 µg/L) trong đệm phosphat natri
0,1M, pH 8. Thời gian đáp ứng 90% và 100% ở tốc độ dòng 2,5 ml/ph là 4
phút và 10 phút, cho một sự thay đổi từ 41,9 ÷ 82,5 µM amoni; hoặc 12 và 48
phút cho sự thay đổi từ 160 ÷ 0 µM amoni. Độ ổn định của phép đo bị hạn
chế bởi tín hiệu nền và độ nhạy amoni. Sensơ sử dụng tốt trong khoảng thời
gian một vài ngày. Độ bền lƣu kho là > 10 tháng (khô). Không bị ảnh hƣởng


của pH trong khoảng từ 5 đến 9. Hiệu quả sử dụng của sensơ bị ảnh hƣởng
nghiêm trọng bởi các amin và các chất tảy rửa cation. Sensơ có thể đƣợc làm
sạch lại bằng H2O2 3% hoặc sấy khô (90oC).
King Tong Lau và cộng sự (2004) đã chế tạo đƣợc sensơ amoni rắn trên
cơ sở sử dụng phƣơng pháp tạo màu indophenol, cho phép tốc độ hình thành

lệch chuẩn) giữa 2 phƣơng pháp là nhỏ, chứng tỏ test kit là phƣơng pháp hiện
trƣờng chấp nhận đƣợc [16].
Với thuốc thử Nessler, đã đƣợc sử dụng từ rất lâu để xác định N-amoni
trong các loại nƣớc khác nhau [21, 33], thì trong quy trình phân tích nƣớc
uống chỉ cần nƣớc cất không amoni là đủ nhạy, nhanh và đơn giản. Tuy
nhiên, ngƣời ta vẫn tìm thấy những ảnh hƣởng khác nhau của nền mẫu đến
kết quả phân tích. Những ảnh hƣởng này, trƣớc tiên phải nói đến sự xuất hiện
các hợp chất cloramin vô cơ và clo dƣ của nƣớc uống sau khử trùng clo. Mặc
dù đã có khuyến cáo phải khử hết cloramin và clo dƣ ra khỏi mẫu trƣớc khi
cho thuốc thử Nessler bằng một lƣợng thisulphat tƣơng đƣơng (đƣợc tính toán
nhờ việc sử dụng dữ liệu xác định clo có sẵn trong một mẫu nƣớc riêng – theo
GOST 4129). Nhƣng những kiểm tra sơ bộ đã cho thấy việc khuyến cáo này
là sai lầm. Theo nghiên cứu của L. N. Demutskaya and I. E. Kalinichenko
(công bố tháng 4. 2010), phân tích nƣớc uống đã khử trùng bằng clo theo
phƣơng pháp Nessler cũng phải đƣợc cải tiến [24].
Hay nhƣ phƣơng pháp Nessler chuẩn khuyến cáo đo quang ở hai bƣớc
sóng khác nhau phụ thuộc vào nồng độ amoni trong mẫu (< 5 mg/L đo ở
khoảng 420 nm và > 5 mg/L đo ở 500 nm) [15] và đo độ hấp thụ quang (trƣớc
và sau khi phá hủy phức màu bằng axit thioglycolic) có thể xác định đƣợc Namoni trong các mẫu nƣớc tự nhiên có nồng độ axit humic cao mà không cần
xử lý đặc biệt mẫu [24]. Lý do của những khuyến cáo này là việc cho rằng sự


hình thành các sản phẩm màu khác nhau của tetraiodo thủy ngân với ion
amoni trong môi trƣờng kiềm [15]. Nhƣng thực ra, màu quan sát đƣợc trong
trƣờng hợp này là do phức polime tan của Hg [24] chứ không phải là màu của
những hạt keo mịn nhƣ những công bố trƣớc đây [21, 33]. Các sản phẩm
chính của sự tƣơng tác này là các phức màu polime của thủy ngân (II) chứa
N-nitrua, iodua và ion OH-, đƣợc hình thành trong quá trình tự xúc tác phức
tạp [23].
Mặt khác, đã biết rằng việc xác định N-amoni bằng thuốc thử Nessler