L’ammoniaca e l’ammonio sono forme diverse di azoto. Il fattore principale che determina la proporzione tra ammoniaca e ammonio nell’acqua è il pH. L’attività dell’ammoniaca è anche influenzata dalla forza ionica e dalla temperatura. È importante ricordare come l’NH 3 non ionizzato può essere dannoso per gli organismi acquatici, mentre l’ammonio ionizzato è fondamentalmente innocuo.
L’equazione chimica che guida la relazione tra ammoniaca e ammonio è:
NH 3 + H2O <-> NH 4 + + OH –
Quando il pH è basso, la reazione è guidata verso destra, e quando il pH è alto, la reazione è guidata verso sinistra. In generale, ad una temperatura intorno alla temperatura ambiente, ad un pH inferiore a 6,0, la proporzione di ammonio-N più ammoniaca-N come NH 3 è molto bassa e come NH 4+ è molto alta. A un pH intorno a 8,0, la proporzione come NH 3 è del 10% o meno, e a un pH leggermente superiore a 9,0, la proporzione è circa il 50%. L’attività dell’ammoniaca acquosa è anche molto più bassa alle basse temperature e più alta alle temperature calde. Questo significa che a basse temperature e basso pH l’attività come NH 3 è ancora più bassa, e come NH 4+ è ancora più alta. Una volta che il pH è > 11, tutti gli ioni ammonio-N in soluzione saranno convertiti in ammoniaca-N.
L’IntelliCAL ISENH3181 Ammonia ISE può essere utilizzato per misurare lo ione ammonio (NH 4+ ) dopo la conversione in ammoniaca (NH 3). Ciò avviene tramite l’aggiunta di Hach Ammonia ISA, che tampona il pH a > 11 e aumenta la forza ionica del campione. Il metodo Ammonia ISE misura l’ammonio-N più l’ammoniaca-N. È molto difficile determinare direttamente l’attività dell’ammoniaca acquosa, così invece viene utilizzato il surrogato di ammonio-N più ammoniaca-N, e poi i valori tabulati di ammonio-N più ammoniaca-N vengono utilizzati per determinare se una concentrazione misurata fornirà ammoniaca a un livello che è dannoso per gli organismi acquatici.
Se la temperatura e il pH del campione sono noti, la tabella sottostante può essere utilizzata per determinare quale percentuale di ammoniaca totale è in forma di ammoniaca (NH 3). Questa percentuale in forma decimale può essere moltiplicata per l’ammoniaca totale del campione per calcolare l’ammoniaca in forma di NH 3. La differenza tra l’ammoniaca totale e l’ammoniaca in forma NH 3 può essere usata per calcolare lo ione ammonio (NH 4+ ) presente nel campione.
