El amoníaco y el amonio son formas diferentes de nitrógeno. El factor principal que determina la proporción de amoníaco y amonio en el agua es el pH. La actividad del amoníaco también está influenciada por la fuerza iónica y la temperatura. Es importante recordar que el NH 3 no ionizado puede ser perjudicial para los organismos acuáticos, mientras que el amonio ionizado es básicamente inofensivo.
La ecuación química que rige la relación entre el amoníaco y el amonio es:
NH 3 + H2O <-> NH 4 + + OH –
Cuando el pH es bajo, la reacción se dirige hacia la derecha, y cuando el pH es alto, la reacción se dirige hacia la izquierda. En general, a una temperatura alrededor de la temperatura ambiente, a un pH inferior a 6,0, la proporción de amonio-N más amoníaco-N como NH 3 es muy-muy baja y como NH 4+ es muy-muy alta. A un pH alrededor de 8,0, la proporción como NH 3 es del 10 por ciento o menos, y a un pH ligeramente superior a 9,0, la proporción es de aproximadamente el 50 por ciento. La actividad del amoníaco acuoso también es mucho menor a bajas temperaturas y mayor a temperaturas cálidas. Esto significa que a bajas temperaturas y bajo pH la actividad como NH 3 es aún menor, y como NH 4+ es aún mayor. Una vez que el pH es > 11, todos los iones de amonio-N en solución se convertirán en amoníaco-N.
El IntelliCAL ISENH3181 Ammonia ISE puede utilizarse para medir el ion amonio (NH 4+ ) después de convertirse en amoníaco (NH 3). Esto se hace mediante la adición del Hach Ammonia ISA, que amortigua el pH a > 11 y aumenta la fuerza iónica de la muestra. El método Ammonia ISE mide el amonio-N más el amoníaco-N. Es muy difícil determinar directamente la actividad del amoníaco acuoso, por lo que en su lugar se utiliza el sustituto de amonio-N más amoníaco-N, y luego se utilizan los valores tabulados de amonio-N más amoníaco-N para determinar si una concentración medida proporcionará amoníaco a un nivel que sea perjudicial para los organismos acuáticos.
Si se conocen la temperatura y el pH de la muestra, se puede utilizar la siguiente tabla para determinar qué porcentaje del amoníaco total está en forma de amoníaco (NH 3). Este porcentaje en forma decimal puede multiplicarse por el amoníaco total de la muestra para calcular el amoníaco en forma de NH 3. La diferencia entre el amoníaco total y el amoníaco en forma de NH 3 puede utilizarse para calcular el ion amonio (NH 4+ ) que hay en la muestra.
