水中亚硝酸盐氮分析仪的光学检测原理主要基于物质对光的吸收特性,以下是具体剖析:
显色反应基础:
重氮化反应:在酸性介质中,亚硝酸盐与特定的试剂发生反应。例如,亚硝酸盐与对氨基苯磺酰胺发生重氮化反应,生成重氮盐。这是形成有色物质的第一步关键反应,为后续的光学检测提供了物质基础。
偶合反应:重氮盐进一步与另一种试剂(如 N-(1 - 萘基)- 乙二胺二-盐-酸-盐)发生偶合反应,生成一种红色的偶氮染料。这种偶氮染料在特定的波长范围内对光有强烈的吸收能力。
光的吸收与测量:
光源选择:分析仪通常采用特定波长的光源,如可见光光源或特定波长的单色光光源。对于亚硝酸盐氮的检测,常用的波长范围在可见光区域,比如 540nm - 555nm 左右。光源需要具有稳定的发光强度和良好的单色性,以确保测量的准确性和重复性。
样品池与光路:含有生成的红色偶氮染料的水样被放置在样品池中,光源发出的光穿过样品池。光在穿过样品的过程中,部分光会被样品中的偶氮染料吸收,导致光强度减弱。
检测器工作:在样品池的另一侧,检测器接收透过样品后的光,并将光信号转换为电信号。检测器可以是光电二极管、光电倍增管等,它们能够灵敏地检测光强度的变化。
定量分析原理:
吸光度计算:根据朗伯 - 比尔定律,吸光度(A)与溶液中物质的浓度(c)、光程长度(b)以及物质的摩尔吸光系数(ε)之间存在关系:A = εbc。在亚硝酸盐氮分析中,当光程长度和摩尔吸光系数固定时,吸光度与亚硝酸盐氮的浓度成正比6。
标准曲线法:通过配制一系列已知浓度的亚硝酸盐氮标准溶液,按照与水样相同的分析步骤进行显色反应和光学测量,得到每个标准溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。在测量未知水样的吸光度后,根据标准曲线即可查得水样中亚硝酸盐氮的浓度。
总的来说,水中亚硝酸盐氮分析仪利用亚硝酸盐氮与试剂反应生成有色物质,再通过光学检测系统测量有色物质对光的吸收程度,从而实现对水中亚硝酸盐氮含量的准确测定。这种方法具有较高的灵敏度和选择性,是目前水中亚硝酸盐氮检测的常用方法之一。