总氮分析仪是测定水质总氮的设备,其工作原理主要基于化学反应和光电检测原理。以下是总氮分析仪工作原理的详细解释:
一、化学反应原理
总氮分析仪主要采用氧化-还原反应原理进行检测。水样中的氮化合物首先经过还原反应转化为一价氮化物,然后再进行氧化反应,将一价氮化物氧化为五价氮气体(如硝酸盐)。这一过程中,可能使用的氧化剂包括碱性过硫酸钾等,并在一定的温度和压力下进行反应。
二、光电检测原理
经过化学反应后,五价氮气体通过进一步的化学反应转化为硝酸根或氨态氮。此时,可以使用电导法或比色法来检测样品中硝酸根或氨态氮的浓度。
1.电导法:通过测量溶液的电导率来间接测定硝酸根或氨态氮的浓度。电导率与溶液中离子的浓度成正比,因此可以通过测量电导率来推算出硝酸根或氨态氮的浓度。
2.比色法:利用硝酸根或氨态氮与特定试剂反应产生的颜色变化来进行测定。这种颜色变化的程度与硝酸根或氨态氮的浓度成正比。通过光电比色计或分光光度计测量这种颜色变化的吸光度或透光率,可以计算出硝酸根或氨态氮的浓度。
三、仪器组成与工作流程
总氮分析仪通常由反应器、还原器、氧化器、蒸馏器、冷凝器、消解器、电导检测器、比色计等部分组成。其工作流程大致如下:
1.取一定量的水样进入分析仪。
2.在反应器中,水样与还原剂反应,氮化合物被还原为一价氮化物。
3.在氧化器中,一价氮化物被氧化为五价氮气体。
4.五价氮气体通过进一步的化学反应转化为NO3-或NH4+-N。
5.使用电导法或比色法检测样品中NO3-或NH4+-N的浓度。
6.根据检测结果计算出样品中的总氮含量。
