為您介紹硝氮電極的原理、結構特點(diǎn)及應用領(lǐng)域
更新時(shí)間:2023-03-06 | 點(diǎn)擊率:766
硝氮電極是一種被廣泛應用于環(huán)境監測和水質(zhì)分析領(lǐng)域中的電化學(xué)傳感器,其測量原理是基于硝氮化合物與電極表面發(fā)生反應所產(chǎn)生的電荷信號,從而確定樣品中硝氮化合物的濃度。本文將介紹測量原理、結構特點(diǎn)及應用領(lǐng)域,同時(shí)對其未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望。
一、硝氮電極的測量原理
它的測量原理是基于硝氮化合物與電極表面發(fā)生反應所產(chǎn)生的電荷信號確定樣品中硝氮化合物的濃度。主要可測量的是硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度,測量原理如下:
硝酸鹽:硝酸鹽在水中的濃度較大時(shí),可以通過(guò)硝酸鹽還原酶的作用將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,然后再經(jīng)三電極電化學(xué)傳感器進(jìn)行測量。
亞硝酸鹽:亞硝酸通過(guò)電化學(xué)還原或硝化過(guò)程等方式形成在水中,然后再經(jīng)過(guò)硫酸、硫酸鹽、鐵等物質(zhì)的作用,聚合成穩定的染色質(zhì)化合物,并且對應生成的色素在紫外區的吸收光譜較好,通過(guò)測量光譜的變化,就可以確定亞硝酸鹽的濃度。
由于硝氮化合物充當氧化劑,因此它們與電極表面上的還原劑發(fā)生反應,導致電荷的流動(dòng)。電極測量的原理是利用這些電荷流動(dòng)直接與硝酸根離子和亞硝酸根離子之間的濃度成比例的特性確定水樣中這些離子的濃度。
二、硝氮電極的結構特點(diǎn)
它的結構一般由電極、電解質(zhì)、定向膜、隔膜、參比電極等組成,其中電極是核心部分。電極是由銀,鉑等金屬材料制成,這些材料都有良好的還原劑性質(zhì),能夠與硝酸根離子和亞硝酸根離子之間的電荷發(fā)生反應。電極與電解質(zhì)、定向膜等材料同時(shí)配合,能夠在水樣中測量硝氮化合物的濃度。
三、應用領(lǐng)域
與其他水質(zhì)傳感器一樣,在環(huán)境監測和水質(zhì)分析領(lǐng)域中有著(zhù)重要的應用。目前,在水體、土壤、廢水處理廠(chǎng)等路面,被廣泛應用于硝氮化合物的監測。以水質(zhì)監測為例,可將環(huán)境中的硝酸根離子和亞硝酸根離子快速、準確測量。這種測量方式相對于傳統的雜質(zhì)離子干擾較強的離子色譜法等,具有成本低、實(shí)時(shí)性好、分析過(guò)程簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。