产品介绍:
本公司氨氮数字传感器是一款在线监测氨氮、pH、温度等参数的传感器。相比试剂法氨氮分析仪,其可实时检测数据,无需试剂,操作简单,维护方便。该传感器自带清洁刷,可防止异物附着,所有电极均可更换,亦可扩展更多测量指标,如钾离子、硝酸根离子、氟离子、氯离子等。尾部防水接头设计,RS485输出,支持 Modbus,集成更方便。
为什么要检测氨氮?
A. NH4-N:氨氮是水质标准中的一项重要指标,主要以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)的形式存在,二者之间可以相互转换,转换程度由水体的 pH 值决定。氨氮是水体中的营养素,过量时会导致水体的富营养化,危害水生生物。我们的电极是检测水中的铵离子浓度,再经过换算得到氨氮的值。
离子选择电极法的氨氮和其他方法的氨氮有什么区别?
A. 首先需要明确的是,国标法的氨氮包括:水杨酸法(HJ 536-2009)、纳氏试剂法(HJ 535-2009)、蒸馏中和滴定法(HJ 537-2009),空气质量 氨的测定 离子选择电极法(GB/T 14669-93)。水中的离子选择电极法也有国标,但并非检测氨氮的标准,而是测量离子浓度的标准。离子选择电极基于特殊的有机离子交换膜(一般是PVC膜)加工而成,在这层膜的两边不同浓度的离子会形成电势差,通过这个电势差则可以计算出待测溶液的某种离子浓度;而国标法的氨氮则整合了化学法,光度法等多种测量方法,将水中的待测物质进行转化和处理后再进行测量。虽然两种测量方法都选取的氯化铵作为标液,但是考虑实际水样中所含的物质的复杂度,这两种测量方法所测得的数据可能相差较大。换个角度来说,离子选择电极法的氨氮能正确反映出水体氨氮的变化趋势,但很难测出水体中的真实氨氮值。用“定性不定量”来描述离子选择电极法的氨氮会更合适。
同样作为电极法,气敏电极法和离子选择电极法的氨氮有什么区别?
A. 首先需要明确的是,气敏电极法的测量原理有明确的国标规定,但是针对气体的测量,测量水中氨氮的仪器,其性能指标是能满足:氨氮水质在线自动监测仪技术要求及检测方法(HJ 101-2019)。 其原理也是通过电极的电位变化来判断氨的含量,从而计算出水中氨氮的值。和离子选择电极法相比,气敏电极法氨氮的优势是在于其测量数据更加准确,符合行业标准;劣势则在于气敏电极氨氮需要对水样进行一系列预处理,且测量过程需要一定的时间(十几到几十分钟不等),无法获得实时数据。因此几乎所有的气敏电极法的氨氮都是以机柜的形式,而不是传感器的形式出现的。
Q. 离子选择电极法的氨氮能用于地表水环境检测吗?
A. 应该具体情况具体分析。如果业主有明确要求要使用国标法检测氨氮,或者测量数据需要和国标法仪器(或实验室数据)进行比对的,则不建议使用离子选择电极法的氨氮。因为这种原理测量的氨氮数据只能反映出变化趋势,而无法准确定量。在1mg/L以下基本无法测准。
针对地表水的氨氮,可参考如下标准:
I类水:0.15mg/L,II类水:0.5mg/L,III类水:1.0mg/L,IV类水:1.5mg/L,V类水:2.0mg/L
氨氮电极是否有测量值漂移的现象,应该怎么解决?
A. 首先需要明确的是,离子电极法是基于PVC膜的电化学方法,对于PVC膜及电极内部的参比/电解液,由于生产制作工艺的各种差异,无论是长时间干置保存,或者测量水体的环境温度、水体成分、杂质异物的变化时,都会导致其PVC膜、内部电解液等部件的物理/化学性质发生变化,从而导致其化学性质的微小变化,体现在电极上就是输出mV值的变化,以及测量数值的“漂移”,最终导致测量误差。要解决此类问题,其一是保证测量环境的稳定性和一致性,其二就是根据实际应用环境的条件及时进行校准设置,从而调教此环境下的测量值。这是PVC膜的离子电极所特有的性质。目前业界在这块的技术能力大致相仿,即一旦选择这种测量方法,测量值的漂移基本不可避免。但对于相对稳定的测试环境, 其测量结果的重复性和稳定性还是相对比较好的。
以100mg/L的标液为例,±8mV对应测量值大概为73~136mg/L(26%~36%),针对离子电极,一般我们认为长期漂移在测量值(10mg/L及以上)的±10%~20%,都是可以接受的。
离子选择法测量氨氮为什么一定要检测其pH值,其意义何在?
A. 首先前面已经介绍过,我们的电极是检测水中的铵离子浓度,再经过换算得到氨氮的值。氨氮在水中的两种形式——游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)之间的转化受pH值的影响。这种转化可以用以下化学方程式来表示:
NH3+ H2O ⇌ NH4+ + OH-
当水溶液中pH值升高(即碱性增强)时,游离氨(NH3)会与水(H2O)反应生成铵离子(NH4+)和氢氧根离子(OH-);当水溶液中pH值降低(即酸性增强)时,铵离子(NH4+)会与氢氧根离子(OH-)反应,重新生成游离氨(NH3)和水(H2O)
针对常规地表水应用场景,pH值的范围一般在6~9,此时pH值的变化对氨氮值的影响很小,基本可以忽略。当pH接近10或者更高时,水中绝大部分的铵离子(NH4+)会转换成游离氨(NH3),此时水体中的pH值对氨氮的计算影响很大,必须进行检测。