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Conhecimento do produto
Data：2026-05-19 15:37:58 Visualizações：207
No monitoramento do ambiente aquático e no controle do processo de tratamento de esgoto, os compostos contendo nitrogênio são indicadores-chave para medir a eutrofização da água e os níveis de poluição. O nitrogênio amoniacal (NH3-N) e o nitrogênio total (TN), como os dois parâmetros mais comumente medidos, embora tenham uma relação de inclusão na definição, apresentam diferenças significativas na composição química, na lógica de detecção e nas aplicações de engenharia.
Do ponto de vista da composição do material, o nitrogênio total é um macroindicador que cobre todas as formas de elementos de nitrogênio em corpos d'água, enquanto o nitrogênio amoniacal é um componente importante do nitrogênio total.
Nitrogênio Amoniacal (Nitrogênio Amoniacal): Refere-se ao nitrogênio existente na água na forma de amônia livre (NH3) e íons amônio (NH4+). Na classificação química, pertence ao nitrogênio inorgânico. O nitrogênio amoniacal é uma manifestação direta de corpos d'água poluídos por esgotos domésticos ou certas águas residuais industriais. O conteúdo excessivo aumentará o consumo de oxigênio dos corpos d'água e produzirá toxicidade para os organismos aquáticos.
Nitrogênio total (nitrogênio total): Refere-se à quantidade total de várias formas de nitrogênio inorgânico e nitrogênio orgânico na água. Seus componentes incluem:
Nitrogênio inorgânico: Nitrato nitrato (NO3-), nitrito nitrogênio (NO2-), nitrogênio amoniacal (NH4+/NH3).
Nitrogênio orgânico: Proteínas, aminoácidos, uréia e outros compostos orgânicos contendo nitrogênio.
Relação lógica: Teoricamente, o valor total de nitrogênio da mesma amostra de água deve ser sempre maior ou igual ao valor de nitrogênio amoniacal (TN ≥ NH3-N).
Os processos de detecção dos dois parâmetros refletem lógicas diferentes, desde "extração de componentes" até "conversão abrangente".
A detecção de nitrogênio amoniacal geralmente adota o método colorimétrico do reagente de Nessler. Seu processo químico principal é: sob condições alcalinas, amônia livre ou íons de amônio em água reagem com o reagente de Nessler (HgI2·KI) para gerar um complexo amarelo-marrom. Este complexo possui absorção de luz em um comprimento de onda específico, e a absorbância está linearmente relacionada à concentração de nitrogênio amoniacal. Através do chip do microcomputador que processa o sinal de luz, o conteúdo de nitrogênio amoniacal (mg/L) pode ser exibido diretamente.
A determinação do nitrogênio total requer primeiro a conversão de todos os compostos contendo nitrogênio em uma única forma. Num ambiente de digestão fechado a 125°C, utilizando persulfato de potássio como oxidante, todo o azoto orgânico e azoto inorgânico da amostra são convertidos em nitrato. Posteriormente, sob condições ácidas, as características de absorção dos íons nitrato na faixa ultravioleta são utilizadas para medir a absorvância. Este método envolve medições em dois comprimentos de onda: 220nm (absorção de nitrato) e 275nm (correção de interferência).
No monitoramento de engenharia atual, a determinação de nitrogênio total possui requisitos extremamente elevados para especificações operacionais. Qualquer desvio em qualquer link levará à distorção dos resultados.
O valor do experimento em branco é a chave para avaliar a precisão do sistema de detecção. Se a absorvância do branco do reagente for superior a 0,030, isso geralmente é causado por pureza insuficiente do persulfato de potássio. Na prática laboratorial, o método de cristalização secundária é usado para purificar o persulfato de potássio para garantir que o ruído de fundo não interfira na determinação de amostras vestigiais.
De acordo com a espectrofotometria ultravioleta de digestão com persulfato de potássio alcalino, o volume de amostragem padrão é 10mL e a faixa de medição linear correspondente é de 0,20 mg/L a 7,00 mg/L.
Quando o nitrogênio total esperado for superior a 7 mg/L, o volume de amostragem deve ser reduzido e diluído com água sem amônia.
Se 2 mL de amostra forem diluídos para 10 mL, o limite superior de detecção pode ser estendido para 35 mg/L.
Para águas residuais industriais de alta concentração, o fator de diluição deve ser calculado com precisão de acordo com a concentração estimada. Durante a amostragem, o sobrenadante após repouso deve ser aspirado para evitar flutuações de dados causadas por sólidos suspensos.
Na análise da qualidade da água, a pureza do solvente é crucial. Todo o processo experimental – desde a diluição inicial, volume constante após a digestão até a referência em branco – deve usar a mesma garrafa de água sem amônia recém-preparada. Diferentes lotes de água sem amônia podem apresentar pequenas diferenças no teor de amônia, o que produzirá erros sistemáticos no cálculo do nitrogênio total.
As operações de resfriamento e mistura após a digestão afetam diretamente a estabilidade do desenvolvimento da cor.
Alívio de pressão e abertura: Depois que a pressão do esterilizador cair para 0, abra imediatamente a válvula de escape e abra a tampa.
Misture enquanto estiver quente: Retire imediatamente o tubo colorimétrico e agite-o várias vezes enquanto estiver quente sob o estado de pressão da cabeça do tubo. Esta etapa ajuda a descarregar o gás na solução de digestão e distribuir uniformemente os componentes.
Resfriamento natural: Após misturar, coloque novamente na gradinha e deixe esfriar naturalmente até a temperatura ambiente.
Requisitos de pré-aquecimento: O instrumento deve ser pré-aquecido por mais de 30 minutos para garantir uma saída de energia estável da fonte de luz.
Sequência de determinação de comprimento de onda duplo: Todas as amostras devem ser medidas primeiro para absorbância no comprimento de onda de 220 nm e, em seguida, alternadas uniformemente para o comprimento de onda de 275 nm para medição secundária. É estritamente proibido mudar frequentemente os comprimentos de onda em uma única amostra para reduzir erros mecânicos.
Na determinação de nitrogênio total, os interferentes comuns incluem íons halogênio (como Cl-). Quando a concentração de íons cloreto na água é alta, a eficiência de oxidação do persulfato de potássio pode ser inibida. Neste momento, é necessário eliminar a interferência diluindo a amostra ou adicionando agentes mascarantes.
| Dimensão do parâmetro | Nitrogênio amoniacal (NH3-N) | Nitrogênio total (TN) |
|---|---|---|
| Cobertura | Somente amônia/amônia inorgânica | Todo nitrogênio orgânico + todo nitrogênio inorgânico |
| Método padrão | Reagente de Nessler método colorimétrico | Potássio alcalino método de digestão com persulfato |
| Requisitos de digestão | Não é necessária digestão (desenvolvimento direto de cor) | 125℃ digestão fechada 30min |
| Comprimento de onda de medição | Região de luz visível (cerca de 420nm) | Região ultravioleta (220nm, 275nm) |
| Interferências principais | Íons de cálcio e magnésio, turbidez | Íons cloreto, pureza de persulfato de potássio |
| Significado de engenharia | Indica poluição orgânica em tempo real | Avalia o potencial de eutrofização da água |
NBL-WQ-NHN-4S Sensor on-line de nitrogênio de amônia.pdf
