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：2025-05-07

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　　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。

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，并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。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。

　　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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水中亞硝酸鹽氮分析儀的光學(xué)檢測原理剖析