アンモニアとアンモニウムは窒素の形態が異なります。 水中のアンモニアとアンモニウムの割合を決定する大きな要因はpHです。 また、アンモニアの活性は、イオン強度や温度にも影響される。 アンモニアとアンモニウムの関係を表す化学式は次の通りです。
NH 3 + H2O <-> NH 4 + + OH –
pHが低いと反応は右へ、高いと反応は左へ動きます。 一般に、室温程度の温度では、pH6.0未満では、アンモニア-Nを加えたNH 3としての割合は非常に少なく、NH 4+としての割合は非常に多い。 pHが8.0付近では、NH 3としての割合は10%以下であり、pHが9.0よりやや上では、その割合は約50%である。 また、水性アンモニアの活性は、低温ではかなり低く、高温では高くなる。 つまり、低温、低pHでは、NH 3としての活性はさらに低く、NH 4+としての活性はさらに高くなる。 pHが>11になると、溶液中のすべてのアンモニウム-Nイオンがアンモニア-Nに変換されます。
IntelliCAL ISENH3181アンモニアISEはアンモニア（NH 3）に変換後のアンモニウムイオン（NH 4+ ）を測定するために使用することができます。 これは、pHを> 11に緩衝し、試料のイオン強度を増加させるHach Ammonia ISAを添加することによって行われます。 アンモニアISE法では、アンモニウム-Nとアンモニア-Nの両方を測定します。 水性アンモニアの活性を直接測定することは非常に難しいので、代わりにアンモニウム-Nプラスアンモニア-Nの代用値を使用し、アンモニウム-Nプラスアンモニア-Nのテーブル値を使って、測定濃度が水生生物に有害なレベルのアンモニアを提供するかどうかを決定します。
試料の温度と試料pHが分かっていれば、下のテーブルを使って全アンモニアの何パーセントがアンモニア（NH 3）形態であるかを決定することができます。 この割合を10進数で表したものを試料の全アンモニアに乗じると、NH 3形態のアンモニアが算出されます。 全アンモニアとNH 3形態アンモニアの差から、試料中のアンモニウムイオン(NH 4+ )を計算することができます
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