氨氮是水體中常見的污染物之一，其含量是衡量水質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。為了準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)水體中的氨氮含量，科學(xué)家們開發(fā)了多種氨氮分析儀，這些儀器通過不同的測(cè)量方法，能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)定水樣中的氨氮濃度。本文將介紹幾種常見的氨氮分析儀測(cè)量方法及其特點(diǎn)。

一、比色法及分光光度法

比色法是最早用于氨氮測(cè)量的方法之一，其基本原理是利用氨氮與特定試劑反應(yīng)后產(chǎn)生的顏色變化，通過比色計(jì)測(cè)量顏色的深淺來確定氨氮的濃度。隨著技術(shù)的發(fā)展，分光光度法逐漸取代了傳統(tǒng)的比色法，成為更為精確和常用的測(cè)量方法。

分光光度法：該方法利用氨氮與某種試劑反應(yīng)生成有色化合物，通過分光光度計(jì)測(cè)量該化合物在特定波長(zhǎng)下的吸光度，從而計(jì)算出氨氮的濃度。例如，水楊酸-次氯酸鹽分光光度法就是一種常用的分光光度法，其測(cè)量原理是在亞硝基氰化鈉存在下，銨與水楊酸鹽和次氯酸根離子反應(yīng)生成藍(lán)色化合物，在波長(zhǎng)697nm處有最大吸收，通過測(cè)定該波長(zhǎng)下的吸光度來計(jì)算氨氮含量。

二、電極法

電極法是一種基于電化學(xué)原理的測(cè)量方法，其中氨氣敏電極法是最具代表性的。氨氣敏電極是一種復(fù)合電極，由pH玻璃電極作為指示電極和銀-氯化銀電極作為參比電極組成。當(dāng)水樣中加入強(qiáng)堿溶液使pH值提高到11以上時(shí)，銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，氨通過半透膜擴(kuò)散到電極內(nèi)部，引起電解質(zhì)薄膜層內(nèi)氫氧根離子濃度的變化，進(jìn)而通過pH玻璃電極測(cè)得電位變化，該電位值與水樣中氨氮濃度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系，從而可以計(jì)算出氨氮的含量。

優(yōu)點(diǎn)：電極法具有測(cè)量速度快、操作簡(jiǎn)便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)分析。

缺點(diǎn)：電極的維護(hù)和校準(zhǔn)相對(duì)復(fù)雜，且易受環(huán)境溫度、濕度等條件的影響。

三、滴定法

滴定法是一種經(jīng)典的化學(xué)分析方法，其原理是通過滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)水樣中的氨氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積來計(jì)算氨氮的含量。該方法適用于經(jīng)過蒸餾預(yù)處理的被測(cè)水樣，通過調(diào)節(jié)pH值、加入氧化鎂等步驟，使氨以氨氣的形式釋放并被硼酸溶液吸收，然后用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)滴定終點(diǎn)時(shí)的溶液顏色變化來確定氨氮的濃度。

優(yōu)點(diǎn)：滴定法操作相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，適用于實(shí)驗(yàn)室分析。

缺點(diǎn)：測(cè)量過程繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)，且需要專業(yè)人員操作。

四、其他新興方法

除了上述傳統(tǒng)方法外，還有一些新興的檢測(cè)方法如光纖光譜法和熒光法等。光纖光譜法利用光纖傳輸光信號(hào)，通過分析光的反射、折射、散射等特性來測(cè)量氨氮的濃度，具有高靈敏度、快速響應(yīng)和無污染等優(yōu)點(diǎn)。熒光法則利用氨氮與熒光試劑反應(yīng)產(chǎn)生熒光信號(hào)，通過測(cè)量熒光的強(qiáng)度來確定氨氮的濃度，具有靈敏度高、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確且效率高等優(yōu)勢(shì)。

氨氮分析儀的測(cè)量方法多種多樣，每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和條件選擇合適的測(cè)量方法。無論是傳統(tǒng)的比色法、電極法，還是新興的光纖光譜法、熒光法，都在不斷發(fā)展和完善中，為水質(zhì)監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)提供了有力的技術(shù)支持。