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氣相分子吸收光譜法的化學反應原理

時間:2019/5/28閱讀:3190
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氣相分子吸收光譜法是20紀70年代興起的種簡便、快速的分析手段,利用基態的氣體分子吸收定紫外光譜行定量的種測量方法。在水質監測域中,主要是對水中亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總氮、硫化物、氨氮等物質的測量,通過在定的分析條件下,將待測成分轉變成氣體分子載入測量系統,測定其征光譜吸收。這種分析在內發展逐漸成熟,已有不少報道和家標準的發布。

 

原理

氣相分子吸收光譜法(Gas-PHase Molecular Absorption Spectrometry)的理論基礎是朗伯-比爾定律。氣體分子在不受外界影響的情況下,通常處于相對穩定的狀態,稱之為基態氣體分子。如果這些氣體分子接收到定波長的光輻射,很容易產生相應的分子震動。依照上述理論,在測定時,通過定的化學反應,將被測定成分轉化為對應的某種氣體,選擇合適的波長,基態分子對該征波長的分子振動吸收與濃度成正比,從而得出被測成分的含量。

例如氧化氮氣體在214.4nm處有吸收,二氧化氮氣體在213.9nm處有吸收,硫化氫氣體在200nm處有吸收。

氣相分子吸收光譜儀主要由光學系統、樣系統、在線加熱及反應分離器系統、檢測系統組成,具有分析速度快、抗干擾能力強、自動化程度、測量范圍寬等點。

 

化學反應原理

1、亞硝酸鹽氮的測定

亞硝酸鹽在檸檬酸和乙醇的作用下生成NO2,分析NO2濃度,從而得出亞硝酸鹽含量。

NO2+H+CH3CH2OH→NO2↑

2、硝酸鹽氮的測定(類似方法測定總氮,現將不同價態氮消解為+5價)

70℃下,硝酸鹽被三氯化鈦-鹽酸溶液還原成NO,分析NO濃度,從而得出硝酸鹽氮含量。

NO3+H+TiCl3→(△)NO↑

3、氨氮的測定(類似方法測定凱氏氮)

用次溴酸鹽氧化樣品中的氨氮為亞硝酸鹽氮,然后按照亞硝酸鹽氮測定分析方法,從而得出氨氮含量。

NH3·H2O+BrO→NO2

NO2+H+CH3CH2OH→NO2↑

4、硫化物的測定

硫化物在酸性環境中生成硫化氫,分析硫化氫含量,從而得出硫化物含量。

S2+H→H2S↑

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