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氨氮電極的原理、結構和工作方式介紹

2023-06-15

   氨氮電極是一種常用于水質檢測和環境監測的電化學傳感器。它可以快速、準確地測量水中的氨氮含量,具有靈敏度高、響應迅速、使用方便等優點。

 
  一、原理
  基于氨氮與水中的氫離子競爭自由電子的反應原理來進行測量的。在一個特定的pH值下,氨氮會被水分子中的氫離子(H+)取代,形成氨根離子(NH4+),同時釋放一個電子。
 
  當氨氮電極放入樣品中時,它的表面涂有一層特殊的材料,稱為膜層。該膜層能夠選擇性地使氨氮通過并與電極表面上的電極媒介物質發生反應,產生電流信號。通過測量電流信號的大小,就可以計算出樣品中氨氮的濃度。
 
  二、結構
  通常由三個主要部分組成:電極體、參比電極和膜層。其中,電極體通常由銀或銀/銀氯化物制成,并與一個電纜連接以將測量信號傳輸到檢測儀器中。參比電極通常使用銀/銀氯化物電極,用于提供一個穩定的電勢和保持pH值的恒定性。膜層是一種特殊的材料,能夠選擇性地使氨氮通過,同時防止其他雜質物質與電極反應。
 
  三、工作方式
  當被放入水樣中時,氨氮會通過膜層進入電極體內部,并與電極媒介物質反應。反應過程中產生的電流信號被傳輸到檢測儀器中,然后被轉換為氨氮的濃度值。
 
  為了確保準確的測量結果,使用之前需要進行校準。校準時通常使用標準溶液,根據標準溶液的濃度值來調整電極的靈敏度和響應時間,以確保測量結果的準確性。
 
  四、應用
  氨氮電極廣泛應用于環境科學、水質監測、化學工業和農業等領域。在環境科學中,它常用于測量水中的氨氮含量,以評估水體的污染程度。在農業中,可用于檢測土壤中的氨氮含量,以幫助農民了解植物所需的營養元素。

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