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:
顯色反應基礎:
重氮化反應:在酸性介質(zhì)中,亞硝酸鹽與特定的試劑發(fā)生反應。例如,亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺發(fā)生重氮化反應,生成重氮鹽。這是形成有色物質(zhì)的第一步關(guān)鍵反應,為后續的光學(xué)檢測提供了物質(zhì)基礎。
偶合反應: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,生成一種紅色的偶氮染料。這種偶氮染料在特定的波長(cháng)范圍內對光有強烈的吸收能力。
光的吸收與測量:
光源選擇:分析儀通常采用特定波長(cháng)的光源,如可見(jiàn)光光源或特定波長(cháng)的單色光光源。對于亞硝酸鹽氮的檢測,常用的波長(cháng)范圍在可見(jiàn)光區域,比如 540nm - 555nm 左右。光源需要具有穩定的發(fā)光強度和良好的單色性,以確保測量的準確性和重復性。
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(guò)樣品池。光在穿過(guò)樣品的過(guò)程中,部分光會(huì )被樣品中的偶氮染料吸收,導致光強度減弱。
檢測器工作:在樣品池的另一側,檢測器接收透過(guò)樣品后的光,并將光信號轉換為電信號。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度的變化。
定量分析原理:
吸光度計算:根據朗伯 - 比爾定律,吸光度(A)與溶液中物質(zhì)的濃度(c)、光程長(cháng)度(b)以及物質(zhì)的摩爾吸光系數(ε)之間存在關(guān)系:A = εbc。在亞硝酸鹽氮分析中,當光程長(cháng)度和摩爾吸光系數固定時(shí),吸光度與亞硝酸鹽氮的濃度成正比6。
標準曲線(xiàn)法:通過(guò)配制一系列已知濃度的亞硝酸鹽氮標準溶液,按照與水樣相同的分析步驟進(jìn)行顯色反應和光學(xué)測量,得到每個(gè)標準溶液的吸光度。然后以濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線(xiàn)。在測量未知水樣的吸光度后,根據標準曲線(xiàn)即可查得水樣中亞硝酸鹽氮的濃度。
總的來(lái)說(shuō),水中亞硝酸鹽氮分析儀利用亞硝酸鹽氮與試劑反應生成有色物質(zhì),再通過(guò)光學(xué)檢測系統測量有色物質(zhì)對光的吸收程度,從而實(shí)現對水中亞硝酸鹽氮含量的準確測定。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。