哈希氨氮分析仪

[font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][b][font=宋体]氨氮分析仪维护及异常处理[/font][/b][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体]吕炎 张艳艳 马海峰 王柳 [/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体]（万华化学(宁波)有限公司，电话：15869585940，邮箱：lvyan@whchem.com）[/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][color=black][font=Calibri] [/font][/color][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]摘要：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]本文结合氨敏电极法分析氨氮的原理，总结出氨氮分析仪异常处置操作。通过氨敏电极膜的更换、电解液更换、pH电极维护等操作，实现氨氮分析仪的维护，同时完成氨氮分析仪异常处置流程梳理，提高氨氮分析仪维护效率。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]关键词[/color][/font][font=宋体]：[/font][/b][font=宋体][color=black]氨敏电极法 氨敏电极膜 电极维护 异常处置流程[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font='Times New Roman','serif'] [/font][font='Times New Roman','serif']1[/font][font=宋体]、引言[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]“氨氮”作为水质受污染状况评价分析的指标，在环保分析中意义重大，通过控制水体中“氨氮”含量，可以有效的判断水体自净效果，对水质污染状况起到有效的监控措施。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]目前氨氮分析以水杨酸法和纳氏试剂法为主，但两种方法均存在一定的弊端——纳氏试剂法采用的纳氏试剂需要使用剧毒化学品氯化汞或碘化汞试剂，而水杨酸法则因为显色时间长，影响分析效率。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]氨敏电极法分析操作简单、效率高，同时不受样品颜色等干扰，因此在行业中广受欢迎，但该方法存在仪器维护频次高等问题，本文结合日常工作经验和大家分享一下氨氮分析仪的维护及异常处理。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font='Times New Roman','serif']2[/font][font=宋体]、氨氮分析仪维护[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]本段主要说明对氨氮分析仪异常维护的知识分享，并阐述自身在平时工作中对故障解决的一些见解，为更好地降低设备故障率提供一点建议。[/color][/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][color=black][font=Calibri]2.1[/font][/color][font=宋体][color=black]　[/color][/font][font=宋体]氨氮分析仪测量原理[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=left][font=宋体][color=black]氨氮分析原理：氨敏电极（以pH玻璃电极为指示电极，银-氯化银电极为参比电极，此电极置于盛有1000ppm氯化铵内充液的塑料管中，管端部紧贴指示电极敏感膜处装有疏水半渗透薄膜，使内电解液与外部试液隔开，半透膜于pH玻璃电极有一层很薄的液膜）作为测量电极，当水样中加入强碱将pH提高到11以上，使铵盐转化为氨，生成的氨由于扩散作用而通过半透膜（水和其它离子则不能通过），发生反应向左移动，引起氢离子浓度改变，由pH玻璃电极测定其变化，实现“氨氮”的测定。[/color][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][color=black][font=Calibri]2.2[/font][/color][font=宋体][color=black]　[/color][/font][font=宋体]实验设备[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]①[/color][/font][font=宋体][color=black]瑞士万通814自动样品处理器；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]②[/color][/font][font=宋体][color=black]瑞士万通905自动点位滴定仪；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]③[/color][/font][font=宋体][color=black]氨敏电极（见图1）。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体][size=16px][img=,594,328]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008020953213493_5578_3989257_3.jpg!w594x328.jpg[/img][/size][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体][color=black]图1：氨敏电极结构图[/color][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][color=black][font=Calibri]2.3[/font][/color][font=宋体][color=black]　[/color][/font][font=宋体]氨氮分析仪测量异常汇总[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]氨氮测定过程中如果仪器的硬件连接正常，一般情况下均是仪器的测量系统出现故障，需对仪器的测量系统进行故障排查。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=Calibri]2.3.1 [/font][font=宋体]氨氮标准曲线线性异常[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]在绘制氨氮标准曲线过程中经常会出现曲线线性差的情况，造成该现象的原因主要有以下几种：[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体][size=16px][img=,477,237]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008020953387441_929_3989257_3.jpg!w477x237.jpg[/img][/size][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体][color=black]图2：氨氮异常标准曲线[/color][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]①[/color][/font][font=宋体][color=black]内电解液长期未更换，氯化铵浓度发生变化：氨敏电极在长期使用过程，内电极液浓度发生改变，导致pH电极在测定过程中电位测定值波动大，影响最终的曲线绘制，导致线性差；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]解决措施：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]将氨敏电极内电极液更换为新配置的1000mg/L的氯化铵溶液后进行曲线测定。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]②[/color][/font][font=宋体][color=black]氨敏膜损耗大，半渗透膜属性降低：氨敏电极膜作为消耗品，因为有机物对氨敏膜腐蚀性大，长期使用过程中选择透过属性降低，可能导致样品中的部分含水组分进入内参液中，引起电位测定异常，导致曲线线性差。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]解决措施：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]更换新的氨敏电极膜后进行曲线测定[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]③[/color][/font][font=宋体][color=black]pH[/color][/font][font=宋体][color=black]电极异常：[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]a[/color][/font][font=宋体][color=black]、pH电极老化，测量灵敏度下降：长期使用后pH电极敏感膜会出现钝化，导致pH电极在工作时测量精准度下降，影响最终的结果测定；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]解决措施：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]采用pH=4的电极校正液与3mol/L的KCl溶液进行1:1混合配制电极活化液（采用此活化液不仅保证电极活化的弱酸性条件，同时提供一定浓度的KCl，保证pH电极内参液在活化过程中不受损失，保证pH电极的测量稳定），将pH电极进行浸泡活化12h以上，再用纯水冲洗及浸泡2h，完成电极的活化工作后重新测定曲线。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]b[/color][/font][font=宋体][color=black]、pH电极原电池回路异常，电极无法正常工作：pH电极工作原理为原电池原理，pH电极上的砂芯起到原电池中的盐桥作用，当电极的砂芯被样品中的絮状物包裹或堵塞，则导致原电池的回路出现断路，电极无法正常工作，从而曲线线性也无法得到满足；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]解决措施：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]采用乙醇脱脂棉擦拭pH电极的砂芯，将絮状包裹物清除，并用纯水清洗电极后重新测定曲线。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=Calibri]2.3.2 [/font][font=宋体]氨氮标准曲线线性斜率不满足测定需求[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][color=black]根据2.1中氨氮测定原理可知，氨氮测定过程实则为电位测定，因此，测定应满足能斯特方程： [img=,190,55]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008020953066825_2789_3989257_3.jpg!w190x55.jpg[/img][font=宋体][color=black][/color][/font]（25℃条件下，此时只存在氢离子转移，n=1），测定过程中斜率的理论值为59.2mV，因此，日常分析中规定测定斜率满足-59～-61mV。[/color][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]①[/color][/font][font=宋体][color=black]环境温度引起曲线斜率不满足测定需求：当环境温度发生改变，不能满足25℃条件时，方程中的常数0.0592则会发生改变，导致斜率的测定结果出现偏差；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]解决措施：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]在测定过程中对标准及样品进行恒温后进行分析，保证数据的稳定等。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]②[/color][/font][font=宋体][color=black]氯化铵试剂纯度差：当配制的1000mg/L的氯化铵母液中含有其他的多价态的金属离子时，此时能斯特方程中电子转移数n可能会大于1，即导致0.0592/n的值小于59.2mv，导致斜率的测定结果出现偏差；[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]解决措施：[/color][/font][/b][font=宋体][color=black]更换新的氯化铵试剂配制氨氮母液，重新制作标准曲线。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=Calibri]2.3.3[/font][font=宋体][color=black] [/color][/font][font=宋体]氨氮分析仪测定异常总结[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]结合2.3.1和2.3.2，绘制如下仪器的原因排查流程图：[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体][size=16px][img=,364,510]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008020953538264_490_3989257_3.jpg!w364x510.jpg[/img][/size][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][align=center][font=宋体][color=black]图3：氨氮分析仪测定异常总结流程图[/color][/font][/align][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体]4[/font][font=宋体]　结论[/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][font=宋体][color=black]　　本文结合日常分析操作总结出氨氮分析仪的异常处置操作，通过对氨敏电极膜更换、电解液的更换、[/color][/font][color=black][font=Calibri]pH[/font][/color][font=宋体][color=black]电极的砂芯的维护和[/color][/font][color=black][font=Calibri]pH[/font][/color][font=宋体][color=black]电极老化等一系列操作，完成对氨氮分析仪的维护及处置，同时梳理氨氮分析仪异常处置流程，提高氨氮分析仪维护效率，保障仪器正常稳定的运行。[/color][/font][font=宋体][size=16px][/size][/font][b][font=宋体][color=black]参考文献[/color][/font][/b][font=宋体][size=16px][/size][/font][list=1][*][color=black]GBT14669-1993 [/color][font=宋体][color=black]空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量[/color][/font][color=black] [/color][font=宋体][color=black]氨的测定[/color][/font][color=black] [/color][font=宋体][color=black]离子选择电极法[/color][/font][*][font=宋体][color=black]《化验员读本》第四版[/color][/font][color=black] [/color][font=宋体][color=black]化学工业出版社[/color][/font][color=black] [/color][font=宋体][color=black]刘珍主编[/color][/font][color=black] 2004[/color][font=宋体][color=black]年[/color][/font][color=black]1[/color][font=宋体][color=black]月[/color][/font][color=black] [/color][font=宋体] [/font][/list][font=宋体][size=16px][/size][/font]

[font=宋体]一、前言[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]我公司外排浓盐水[/font][font=宋体][font=宋体]样[/font]PH、浊度、电导、氨氮、COD等[/font][font=宋体]分析数[/font][font=宋体]据[/font][font=宋体]联网时时上传[/font][font=宋体]到[/font][font=宋体]环保监测平台，其中氨氮[/font][font=宋体]/COD分析数据因水样含盐量高（18000us/cm-23000us/cm）导致仪器的连续分析数据不稳定（氨氮分析数值偏低，COD分析数值偏高或超出指标），仪器故障频发，2019年9月中心化验室负责管理在线分析仪表，通过不同维护方法的试验分析跟踪，很快我们就找到了一种非常好的仪器维护保养方法，确保了外排浓盐水样哈希氨氮/COD在线分析仪连续长周期稳定运行。[/font][font=宋体][img=图1 哈希氨氮/COD在线分析仪,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241605195045_3619_2156493_3.png!w690x517.jpg[/img][/font][font=宋体][/font][font=宋体][font=宋体] 图[/font]1 哈希氨氮/COD在线分析仪[/font][font=宋体][/font][font=宋体][font=宋体]二、哈希[/font]Amtax CompactII 氨氮分析仪维护保养方法[/font][font=宋体]1、[/font][font=宋体]仪器的测量原理[/font][font=宋体] [font=宋体]水样中胺盐和碱液混合生产氨气，隔膜泵把氨气带入比色池，与比色池中指示剂反应，改变指示剂颜色，其颜色变化程度和样品中的铵根离子浓度成正比，通过测量颜色变化的程度，计算出样品中铵根离子的浓度。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]逐出瓶：[/font]NH[/font][sub][font=宋体]4[/font][/sub][sup][font=宋体]+ [/font][/sup][font=宋体][font=宋体]﹢[/font] OH[/font][sup][font=宋体]_ [/font][/sup][font=宋体]→ NH[/font][sub][font=宋体]3[/font][/sub][font=宋体]↑﹢H[/font][sub][font=宋体]2[/font][/sub][font=宋体]O[/font][font=宋体][font=宋体]比色池：[/font]NH[/font][sub][font=宋体]3 [/font][/sub][font=宋体][font=宋体]﹢[/font] H[/font][sup][font=宋体]+ [/font][/sup][font=宋体]→ [/font][font=宋体]NH[/font][sub][font=宋体]4[/font][/sub][sup][font=宋体]+[/font][/sup][font=宋体]2、氨氮分析数据偏低的原因[/font][font=宋体] [font=宋体]仪器连续测量浓盐水样，水样中的盐泥会逐渐残留附着在进样管路、两通接头、三通接头上，堵塞管路和接头，同时也污染透明的逐出瓶，使之不能观察到进样量，进样量的减少，会导致分析结果偏低。[/font][/font][img=,690,391]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241607387982_7250_2156493_3.png!w690x391.jpg[/img][font=宋体] [/font][font=宋体]图[/font]2 浓盐水样分析哈希CompactII氨氮仪故障部位[font=宋体]3、哈希CompactII氨氮仪维护保养方法[/font][font=宋体] [font=宋体]之前的维护方法，拆卸下管路、接头和逐出瓶进行清洗，操作过程比较麻烦，又容易损坏逐出瓶，新的维护方法，非常的简单，用[/font]1+5盐酸（1盐酸+5水）清洗液和1.0-3.0mg/L左右的氨氮置换液在线清洗管路、接头和逐出瓶，彻底消除了频发的氨氮仪管路堵塞故障，操作方法见图3-图5。[/font][img=,690,437]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241609492617_9131_2156493_3.png!w690x437.jpg[/img] [font=宋体]图[/font]3 哈希CompactII氨氮仪维护保养图片①[img=,690,404]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241610373194_3526_2156493_3.png!w690x404.jpg[/img][font=宋体][font=宋体] 图[/font]4 哈希CompactII氨氮仪维护保养图片②[/font][font=宋体][img=,690,437]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241611253135_5295_2156493_3.png!w690x437.jpg[/img][/font][font=宋体][/font][font=宋体][font=宋体] 图[/font]5 哈希CompactII氨氮仪维护保养图片③[/font][font=宋体][/font][font=宋体]4、小结[/font][font=宋体]1+5盐酸清洗液很容易清洗掉管路、接头中附着的盐泥，每天清洗一次，可以保证哈希CompactII氨氮监测仪连续长周期稳定运行。[/font][font=宋体][font=宋体]三、哈希[/font]CODMaxII铬法COD分析仪维护保养方法[/font][font=宋体]1、[/font][font=宋体]仪器的测量原理[/font][font=宋体] [font=宋体]水样、重铬酸钾、硫酸银和浓硫酸混合液在消解池中被加热到[/font]175℃，在此期间，铬离子作为氧化剂从Ⅵ价被还原成Ⅲ价而改变了颜色，颜色的改变度与样品中有机化合物的含量成对应关系，仪器通过比色换算直接将样品的COD显示出来。[/font][font=宋体]2、[/font][font=宋体]CODMaxIICOD分析仪易发生故障部位和分析结果超标的原因[/font][font=宋体] [font=宋体]从图[/font]6我们可以看到，测量浓盐水样，易堵塞仪器的进样口接头、排液口接头，易堵塞零点液阀，易堵塞消解池入口接头，易污染计量管，还会使消解石英管的透光率出现问题，导致分析结果偏高或超标。[/font][font=宋体][font=宋体]公司的另几台同型号哈希[/font]CODMaxII铬法COD分析仪，水样的电导比浓盐水小很多，运行非常稳定，我们测试这台故障频发的CODMaxIICOD浓盐水样分析仪的准性和重复性没有问题，见图8。 [/font][font=宋体][font=宋体]当在线浓盐水[/font]COD分析数值大于100mg/L时（106mg/L、112mg/L、132mg/L），手动取样分析结果均正常（约30.0mg/L），分析原因，连续测量浓盐水样，仪器的9通塑料阀体内、消解池入口接头内会附着累积大量的盐泥垢，仪器在测量加液过程中，如果把脱落的较大盐泥垢带人消解池，就会影响到石英消解池的透光率，仪器配套1500mg/L标液的吸光度约为1.0左右，计算30.0mg/L仪器的吸光度约为0.02，对应的透光率约95.0%（见图7），当透光率下降10个数值即85.0%时，对应吸光度约为0.071，计算分析结果106mg/L，大于指标100mg/L。[/font][img=,690,453]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241614354118_736_2156493_3.png!w690x453.jpg[/img][font=宋体][font=宋体][font=宋体] 图[/font]6 哈希CODMaxII铬法COD分析仪故障部位[/font][/font][font=宋体][font=宋体][img=,670,650]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241615053041_4215_2156493_3.png!w670x650.jpg[/img][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体] 图[/font]7 透光率-吸光度对照表[/font][/font][font=宋体][font=宋体][img=,690,516]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241616032997_4348_2156493_3.png!w690x516.jpg[/img][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体] 图[/font]8 仪器历史数据（连续测量45.0mg/L标液图）[/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][font=宋体]1、[/font][font=宋体][font=宋体]哈希[/font]CODMaxII铬法COD分析仪维护保养方法[/font][font=宋体] [font=宋体]针对仪器分析浓盐水样出现的问题，通过反复实验、不断改进，我们找到了一种很好的仪器维护方法：设置仪器每天清洗[/font]1次（原设置），开启深度清洗模式（原设置），[/font][b][font=宋体]设置仪器校正为慢速[/font][/b][font=宋体][font=宋体]（原快速）！每天仪器自动校正仪表[/font]1次（原3天/次），[/font][b][font=宋体][font=宋体]每天手动校正仪表[/font]1次（新增）！[/font][/b][font=宋体][font=宋体]为了节省标准液，可设置校正跳过[/font]1500标定（每3-7天设置加入一次量程校准，标准液阀长时间不吸合动作会结垢堵塞），以上的设置操作方法，对零点液的消耗很大，零点溶液可以用高纯水直接替代，需要注意的是，仪器的校正时间设定在0:00之前，上午执行手动校正后，晚间仪器自动校正不在进行（仪器默认每天1次），需手动校正前增加设置修改日期操作，维护保养的具体操作步骤见图9-图12，另外，进样口接头每个月需要用通针疏通清洗一次，排液管每个月超声清洗一次，预防堵塞，确保仪器长周期稳定运行。[/font][font=宋体][img=,690,437]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241617418222_1071_2156493_3.png!w690x437.jpg[/img][/font][font=宋体][font=宋体] [font=宋体]图[/font]9 设置慢速校正和跳过1500标定[/font][/font][font=宋体][font=宋体][img=,690,429]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241618325540_9623_2156493_3.png!w690x429.jpg[/img][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体] 图[/font]10 进入仪器维护模式[/font][/font][font=宋体][font=宋体][img=,690,417]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241619126268_2880_2156493_3.png!w690x417.jpg[/img][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体] 图[/font]11 修改日期（月份）[/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][img=,690,446]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/09/202009241620301645_1158_2156493_3.png!w690x446.jpg[/img][/font][/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体] 图[/font]12 手动校正仪器[/font][/font][font=宋体][font=宋体][font=宋体][/font][/font][/font][font=宋体]4、小结[/font][font=宋体][font=宋体]仪器每间隔[/font]2小时接受数采仪触发信号测量浓盐水样一次，24小时分析10-12次（2次校准时间可能占用2次分析时段），平均每测量6次浓盐水样，仪器进入校正状态，校准零点的同时，也清洗掉了附着在 石英消解管、计量管、9通塑料阀体、管路、接头等零部件内表面上的结垢。[/font][font=宋体]四、结语[/font][font=宋体] [font=宋体]用稀盐酸彻底消除了频发的浓盐水样堵塞哈希[/font]CompactII氨氮仪管路故障，用慢速零点校正清洗石英消解管的方法，确保了哈希CODMaxII COD分析仪长周期稳定运行，两种维护方法均不需要拆卸仪器各零部器件，方法简单易行，点点值千金！[/font][font=宋体] [/font] 2020.09.24