总氮分析仪是一种用于水质监测的仪器,主要用于测定水样中总氮(TN,Total Nitrogen)含量。总氮是水体中氮元素的总量,主要包括NH₃-N、NO₃-N、NO₂-N、有机氮等。总氮分析仪在环保、水处理、环境监测等领域具有广泛应用。
总氮分析通常通过化学方法将水样中的各种氮形态(如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、有机氮等)转化为氨气(NH₃),然后通过测量氨气浓度来间接计算总氮含量。
常见的总氮分析方法有以下几种:
1.凯氏定氮法(蒸馏法)
凯氏定氮法是常用的实验室方法之一。它通过将水样中的氮化物(如氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等)与还原剂反应,生成氨气。然后通过蒸馏和吸收过程,将氨气吸收到标准酸溶液中,最后通过滴定来测定氨气浓度。
2.紫外分光光度法(UV法)
紫外分光光度法是当前较为常见的一种在线总氮检测方法。其原理如下:
水样中的总氮通过加热或化学氧化反应转化为硝酸盐(NO₃⁻)或亚硝酸盐(NO₂⁻);
硝酸盐和亚硝酸盐在酸性条件下与某些试剂(如紫外光、过硫酸钠等)反应,生成紫色化合物;
然后使用紫外分光光度计测量该紫色化合物的吸光度,吸光度的大小与水样中总氮的浓度成正比,从而推算出水样的总氮浓度。
3.化学法(还原法)
化学法通常使用还原剂(如铁粉、氢氧化钠等)将水中的硝酸盐和亚硝酸盐还原为氨氮。然后通过比色法或者其他检测方法来测量氨氮的浓度,从而推算出总氮。
4.氨气分离法(氨蒸气法)
这种方法将水样中的氮化物与氧化剂反应生成氨气,并通过蒸发、吸收等步骤测定氨气浓度。该方法适用于分析总氮浓度。
二、总氮分析仪的关键步骤:
1.样品预处理:样品通过加热、氧化或还原反应,转化为氨气或其它可测量的化合物。
2.氨气分离:水样中的氮化物通过化学反应转化为氨气,或直接释放出氨气。
3.检测与分析:利用光度法、紫外分光法等技术检测样品中氨气的浓度,并通过已知的转化关系计算出总氮的浓度。
三、总氮分析仪的特点:
1.高精度:采用标准化的化学方法或先进的光谱分析技术,确保分析结果准确。
2.实时监测:一些在线总氮分析仪支持实时数据传输,便于水质管理和监控。
3.自动化程度高:现代总氮分析仪配有自动化样品处理和清洗系统,减少人工干预,提高效率。
