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水污染单项污染指标自动监测仪

发布时间:2017-12-13 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:888

1.总氮(TN)自动监测仪

这类仪器测定原理是:将水样中的含氮化合物氧化分解成NO2或NO,NO3-,用化学发光分析法或紫外分光光度法测定。根据氧化分解和测定方法不同,有三种TN自动监测仪。

(1)紫外氧化分解-紫外分光光度TN自动监测仪:测定原理是将水样、碱性过硫酸钾溶液注入反应器中,在紫外线照射和加热至70℃条件下消解,则水样中的含氮化合物氧化分解生成NO3;加入盐酸溶液除去CO2和CO32-后,输送到紫外分光光度计,于220 nm波长处测其吸光度,通过与标准溶液吸光度比较,自动计算出水样中TN浓度,并显示和记录。

(2)密闭燃烧氧化一化学发光TN自动监测仪:将徽量水样注入置有催化剂的高温燃烧管中进行燃烧氧化,则水样中的含氮化合物分解生成NO,经冷却、除湿后,与O3发生化学发光反应,生成NO2,测量化学发光强度,通过与标准溶液发光强度比较,自动计算TN浓度,并显示和记录。

(3)流动注射-紫外分光光度TN自动监测仪:利用流动注射系统,在注入水样的载液(NaOH溶液)中加入过硫酸钾溶液,输送到加热至150~150℃的毛细管中进行消解,将含氮化合物氧化分解生成NO3-,用紫外分光光度法测定NO3-浓度,自动计算TN浓度,并显示、记录。

2.总磷(TP)自动监测仪

测定总磷的自动监测仪有分光光度式和流动注射式,它们都是基于将水样消解,将不同价态的含磷化合物氧化分解为磷酸盐,经显色后测其对特征光(880 nm)的吸光度,通过与标准溶液的吸光度比较,计算出水样TP浓度。

(1)分光光度式TP自动监测仪:这种仪器的工作原理示意于图9-27。可见,它也是一种将手工测定的标准操作方法程序化、自动化的仪器。

图9-27分光光度式TP自动监测仪的工作原理

(2)流动注射-分光光度式TP自动监测仪:仪器的工作原理与流动注射式高锰酸盐指数自动监测仪大同小异,即在自动控制系统的控制下,按照预定程序由载流液(H2SO4溶液)载带水样和过硫酸钾溶液进入毛细管,在150~160℃下消解,水样中各种含磷化合物被氧化分解,生成磷酸盐,和加入的酒石酸锑氧钾-钼酸铵溶液进入显色反应管,发生显色反应,生成黄色磷钼杂多酸,再加入抗坏血酸溶液,使之生成磷钼蓝,输送到流通式比色池,测定对880 nm波长光的吸光度,由数据处理系统通过与标准溶液的吸光度比较,自动计算水样TP浓度,并显示、记录。

3.氨氮自动监测仪

按照仪器的测定原理,有分光光度式和氨气敏电极式两种氨氮自动监测仪。

(1)分光光度式氨氮自动监测仪:这类仪器有两种类型,一种是将手工测定的标准方法(水杨酸一次氯酸盐分光光度法或纳氏试剂分光光度法)操作程序化和自动化的氨氮自动监测仪,即在自动控制系统的控制下,按照预定程序自动采集水样送入蒸馏器,加入氢氧化钠溶液,加热蒸馏,使水样中的离子态氨转化成游离氨,进入吸收池被酸(硫酸硼酸)溶液吸收后,送到显色反应池,加入显色剂(水杨酸一次氯酸溶液或纳氏试剂)进行显色反应,待显色反应完成后,再送入比色池测其对特征波长(前一种显色剂为697 nm,后一种显色剂为420 nm)光的吸光度,通过与标准溶液的吸光度比较,自动计算水样中氨氮浓度,并显示、记录。测定结束后,自动抽入自来水清洗测定系统,转入下一次测定,一个周期需要60 min。另一种类型是流动注射一分光光度式氨氮自动监测仪,其工作原理如图9-28所示。在自动控制系统的控制下,将水样注入由蠕动泵输送来的载流液(NaOH溶液)中,在毛细管内混合并进行富集后,送入气液分离器的分离室,释放出氨气并透过透气膜,被由恒流泵输送至另一毛细管内的酸碱指示剂(溴百里酚蓝)溶液吸收,发生显色反应,将显色溶液送入分光光度计的流通比色池,用光电检测器测其对特征光的吸光度,获得吸收峰高,通过与标准溶液吸收峰高比较,自动计算出水样的氨氮浓度。仪器最短测定周期为10 min,水样不需要预处理。

图9-28流动注射一分光光度式氨氮自动监测仪的工作原理

(2)氨气敏电极式氨氮自动监测仪:这种仪器的工作原理如图9-29所示。在自动控制系统的控制下,将水样导入测量池,加入氢氧化钠溶液,则水样中的离子态氨转化成游离氨,并透过氨气敏电极的透气膜进入电极内部溶液,使其pH发生变化,通过测量pH的变化并与标准溶液pH的变化比较,自动计算水样氨氮浓度。仪器结构简单,试剂用量少,测量浓度范围宽,但电极易受污染。

图9-29氨气敏电极式氨氮自动监测仪的工作原理

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