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水中亞硝酸鹽氮分析儀的光學(xué)檢測原理剖析

更新時(shí)間:2024-10-30      點(diǎn)擊次數(shù):32
  水中亞硝酸鹽氮分析儀的光學(xué)檢測原理主要基于物質(zhì)對光的吸收特性,以下是具體剖析:
 
  顯色反應(yīng)基礎(chǔ):
 
  重氮化反應(yīng):在酸性介質(zhì)中,亞硝酸鹽與特定的試劑發(fā)生反應(yīng)。例如,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺發(fā)生重氮化反應(yīng),生成重氮鹽。這是形成有色物質(zhì)的第一步關(guān)鍵反應(yīng),為后續(xù)的光學(xué)檢測提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
 
  偶合反應(yīng):重氮鹽進(jìn)一步與另一種試劑(如 N-(1 - 萘基)- 乙二胺二-鹽-酸-鹽)發(fā)生偶合反應(yīng),生成一種紅色的偶氮染料。這種偶氮染料在特定的波長范圍內(nèi)對光有強(qiáng)烈的吸收能力。
 
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光的吸收與測量:
 
  光源選擇:分析儀通常采用特定波長的光源,如可見光光源或特定波長的單色光光源。對于亞硝酸鹽氮的檢測,常用的波長范圍在可見光區(qū)域,比如 540nm - 555nm 左右。光源需要具有穩(wěn)定的發(fā)光強(qiáng)度和良好的單色性,以確保測量的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
 
  樣品池與光路:含有生成的紅色偶氮染料的水樣被放置在樣品池中,光源發(fā)出的光穿過樣品池。光在穿過樣品的過程中,部分光會(huì)被樣品中的偶氮染料吸收,導(dǎo)致光強(qiáng)度減弱。
 
  檢測器工作:在樣品池的另一側(cè),檢測器接收透過樣品后的光,并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。檢測器可以是光電二極管、光電倍增管等,它們能夠靈敏地檢測光強(qiáng)度的變化。
 
  定量分析原理:
 
  吸光度計(jì)算:根據(jù)朗伯 - 比爾定律,吸光度(A)與溶液中物質(zhì)的濃度(c)、光程長度(b)以及物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)(ε)之間存在關(guān)系:A = εbc。在亞硝酸鹽氮分析中,當(dāng)光程長度和摩爾吸光系數(shù)固定時(shí),吸光度與亞硝酸鹽氮的濃度成正比6。
 
  標(biāo)準(zhǔn)曲線法:通過配制一系列已知濃度的亞硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照與水樣相同的分析步驟進(jìn)行顯色反應(yīng)和光學(xué)測量,得到每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。然后以濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在測量未知水樣的吸光度后,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線即可查得水樣中亞硝酸鹽氮的濃度。
 
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  總的來說,水中亞硝酸鹽氮分析儀利用亞硝酸鹽氮與試劑反應(yīng)生成有色物質(zhì),再通過光學(xué)檢測系統(tǒng)測量有色物質(zhì)對光的吸收程度,從而實(shí)現(xiàn)對水中亞硝酸鹽氮含量的準(zhǔn)確測定。這種方法具有較高的靈敏度和選擇性,是目前水中亞硝酸鹽氮檢測的常用方法之一。
 
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