Amoniak, ktorý sa prirodzene vyskytuje v povrchových a odpadových vodách, vzniká hlavne deamináciou organických zlúčenín obsahujúcich dusík a hydrolýzou močoviny. Amoniak môže byť prítomný aj z procesov úpravy vody, ktoré využívajú chloramíny na dezinfekciu, kde sa amoniak pridáva do vody, aby reagoval s chlórom. Je menej pravdepodobné, že sa amoniak objaví v podzemnej vode v dôsledku adsorpcie pôdnymi časticami.
Amoniak možno merať dvoma spôsobmi, buď pomocou Nesslerovej kolorimetrickej metódy, alebo pomocou amoniakovej iónovo selektívnej elektródy (ISE). Pri Nesslerovej metóde sa Nesslerovo činidlo (K2HgI4) pridáva do vzorky v silne alkalických podmienkach. Amoniak vo vzorke reaguje s Nesslerovým činidlom za vzniku žltej farby, ktorá je úmerná koncentrácii amoniaku. Prenosné a stolné fotometre umožňujú zobrazenie výsledkov ako amoniak, amoniak-dusík alebo amónium, pričom každý z nich je matematickou transformáciou založenou na hmotnosti príslušného vzorca.
Amoniakálna ISE je alternatívna metóda merania. Elektróda selektívna pre amoniak využíva hydrofóbnu membránu prepúšťajúcu plyn na oddelenie roztoku vzorky od vnútorného roztoku chloridu amónneho. Rozpustený amoniak NH3 a NH4+ sa premení na NH3 (plyn) zvýšením pH nad 11 pomocou silnej zásady. NH3 (plyn) difunduje cez membránu a mení vnútorné pH roztoku, ktoré je potom snímané vnútornou pH elektródou. Potenciometrické merania sa vykonávajú pomocou pH metra s rozšírenou milivoltovou stupnicou alebo pomocou špecifického iónového metra. Prenosné a stolné ISE merače Hanna majú iónový náboj a hmotnosť vzorca predprogramované v merači, čo umožňuje meranie v rôznych koncentračných jednotkách vrátane mol/liter, mg/l a ppm.
Je dôležité poznamenať, že pH vzorky je potrebné na pochopenie koncentrácie amoniaku oproti amóniu pomocou Henderson-Hasselbachovej rovnice. Znalosť pH vzorky a koncentrácie amoniaku umožňuje určiť podiel amoniaku. pKa amoniaku je 9,25.
