JPH0543269B2 - - Google Patents
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- JPH0543269B2 JPH0543269B2 JP61148253A JP14825386A JPH0543269B2 JP H0543269 B2 JPH0543269 B2 JP H0543269B2 JP 61148253 A JP61148253 A JP 61148253A JP 14825386 A JP14825386 A JP 14825386A JP H0543269 B2 JPH0543269 B2 JP H0543269B2
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- liquid
- water
- measured
- concentration
- electrode
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は水中のアンモニア性窒素(以下、
NH3−Nと略記する)濃度をオンライン測定す
る水中アンモニア分析方法に係り、特に、メンテ
ナンスが容易で長期にわたつて安定した測定が可
能であるとともに、NH3−Nの低濃度の測定に
も適用し得る水中アンモニア分析方法に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to ammonia nitrogen (hereinafter referred to as
The ammonia analysis method in water involves online measurement of the concentration (abbreviated as NH 3 -N), and is especially easy to maintain and enables stable measurement over a long period of time . This article relates to an applicable method for analyzing ammonia in water.
生物学的脱窒プロセスでは、プロセスを監視す
るために処理水中のアンモニア性窒素(以下、
NH3−Nと略記する)濃度を測定する必要があ
る。一方、浄水場では原水の汚染の指標として
NH3−Nの重要性が知られている。このように
NH3−N濃度の測定、特にオンラインで長期に
わたり自動分析が可能な装置に対する必要性が各
方面で指摘されている。
In biological denitrification processes, ammonia nitrogen (hereinafter referred to as
It is necessary to measure the concentration (abbreviated as NH 3 -N). On the other hand, at water treatment plants, it is used as an indicator of contamination of raw water.
The importance of NH3 -N is known. in this way
Various fields have pointed out the need for a device that can measure NH 3 -N concentration, especially an apparatus that can perform online automatic analysis over a long period of time.
このような要求を満たすために本出願人はガス
バージ型アンモニア分析計に関する提案を行い、
特願昭59−281422号(特開昭61−151454号公報参
照)として特許出願中である。この装置は検水を
アルカリ性にして空気でバブリングし、排出ガス
中に含まれるNH3濃度を測定することを基本原
理とし、これに標準添加法を応用したものであ
る。 In order to meet these demands, the applicant has proposed a gas barge type ammonia analyzer.
A patent application is currently being filed as Japanese Patent Application No. 59-281422 (see Japanese Patent Application Laid-open No. 61-151454). The basic principle of this device is to make the sample water alkaline, bubble it with air, and measure the NH 3 concentration contained in the exhaust gas, and apply the standard addition method to this.
第3図に前記特許出願に係る分析装置の構成図
を示す。第3図において、検水1がサンプリング
ポンプP1により一定量サンプリングされ、気液
接触槽2に注入される。この検水1中にデイフユ
ーザ3を通して空気が注入され、ばつ気が行われ
る。P2は空気を供給するためのエアポンプ、4
は空気流量を調整するためのバルブ、5は背圧弁
である。サンプリング後、アルカリ剤注入機構6
により検水1中に水酸化ナトリウムが添加され、
検水1のPHを11以上にする。水中のNH3−Nは
NH3およびNH4 +として存在し、両者の関係は、
NH3+H2ONH4 +OH- (1)
と表される。ところが、PH>11では反応はほぼ完
全に左側にシフトする。すなわち、NH3−Nは
溶存NH3ガスとして存在することになる。この
状態で上述のようなばつ気を行うと、上昇気泡中
へ水中のNH3が放出され、排出ガス中にはNH3
が含まれる。今、水中のNH3−N濃度をχL、排
ガス中のNH3−N濃度をχGとすると、
χG=κχL (2)
となる。ここでκは比例定数である。排ガスはガ
ス透過形HN3電極7が挿入されている電極ハウ
ジング8内を通過して大気中へ放出される。した
がつて、電極7はχGに対応する出力Eを発生す
る。χGとEとの関係は
E=E0−SlnχG
S=RT/nF (3)
となる。ここでRはガス定数、Tは絶対温度、F
はフアラデイ定数、nは電極内反応に関与するイ
オンの電荷数、E0はχG=1におけるEである。
この式は一般にネルンストの式と呼ばれている。 FIG. 3 shows a configuration diagram of the analyzer according to the patent application. In FIG. 3, a certain amount of test water 1 is sampled by a sampling pump P1 and injected into a gas-liquid contact tank 2. During this water test 1, air is injected through the diffuser 3 and aeration is performed. P2 is an air pump for supplying air, 4
5 is a valve for adjusting the air flow rate, and 5 is a back pressure valve. After sampling, alkali injection mechanism 6
Sodium hydroxide was added to test water 1 by
Make the pH of water test 1 11 or higher. NH 3 −N in water is
It exists as NH 3 and NH 4 + , and the relationship between the two is expressed as NH 3 +H 2 ONH 4 + OH - (1). However, at pH > 11, the reaction shifts almost completely to the left. That is, NH 3 --N exists as dissolved NH 3 gas. When the above-mentioned aeration is performed in this state, NH 3 in the water is released into the rising bubbles, and NH 3 is contained in the exhaust gas.
is included. Now, if the NH 3 -N concentration in water is χ L and the NH 3 -N concentration in exhaust gas is χ G , then χ G =κχ L (2). Here κ is a proportionality constant. The exhaust gas passes through an electrode housing 8 into which a gas-permeable HN 3 electrode 7 is inserted and is discharged into the atmosphere. Electrode 7 therefore produces an output E corresponding to χ G . The relationship between χ G and E is E=E 0 −Slnχ G S=RT/nF (3). Here R is the gas constant, T is the absolute temperature, F
is the Faraday constant, n is the number of charges of ions involved in the reaction within the electrode, and E 0 is E at χ G =1.
This equation is generally called the Nernst equation.
式(3)に式(2)を代入すると、
E=E′0−SlnχL
E′0=E0−Slnκ (4)
を得る。すなわち、χLとEの関係も式(3)と同様、
ネルンストの式で表すことができる。したがつ
て、検水1をアルカリ性にしてばつ気を行い、電
力出力が定常値になつた時点では式(4)が成り立
つ。電極出力は変換器9を介して演算器10に入
力されており、演算器10はこの時点の電極出力
をホールドする。このホールド値をE1とすると、
E1=E′0−SlnχL (5)
となる。次に標準溶液注入機構11が作動し、既
知濃度のNH4Cl溶液が一定量注入される。これ
により検水1中のNH3−N濃度は増加し、電極
出力も変化する。NH3−N濃度変化を△χL、変
化後の電力出力をE2とすると、
E2=E′0−Sln(χL+△χL) (6)
となる。式(6)から式(5)を引くと、
△E=E2−E1=−Sln(1+△χL/χL) (7)
となる。△Eと△χLは既知であり、温度センサ1
2により電極ハウジング内の温度を測定すること
によりSも求めることができる。 Substituting equation (2) into equation (3), we obtain E=E′ 0 −Slnχ L E′ 0 =E 0 −Slnκ (4). In other words, the relationship between χ L and E is similar to equation (3),
It can be expressed by the Nernst equation. Therefore, when the sample water 1 is made alkaline and aerated and the power output reaches a steady value, equation (4) holds true. The electrode output is input to the arithmetic unit 10 via the converter 9, and the arithmetic unit 10 holds the electrode output at this point in time. If this hold value is E 1 , then E 1 =E′ 0 −Slnχ L (5). Next, the standard solution injection mechanism 11 is activated, and a fixed amount of NH 4 Cl solution with a known concentration is injected. As a result, the NH 3 -N concentration in the sample water 1 increases, and the electrode output also changes. If the change in NH 3 −N concentration is Δχ L and the power output after the change is E 2 , then E 2 =E′ 0 −Sln(χ L +Δχ L ) (6). Subtracting equation (5) from equation (6) yields △E=E 2 −E 1 =−Sln (1+△χ L /χ L ) (7). △E and △χ L are known, and temperature sensor 1
2, S can also be determined by measuring the temperature inside the electrode housing.
χL=△χL/e−△E/S−1 (8)
により目的とするχLが測定される。測定が終わる
とピンチ弁13が開いて検水1が排出され、次の
測定に移る。 The desired χ L is measured by χ L =Δχ L /e−ΔE/S−1 (8). When the measurement is completed, the pinch valve 13 is opened, the test water 1 is discharged, and the next measurement is started.
上述のアンモニア分析計は排ガス中のNH3−
N濃度を測定することにより、水中のNH3−N
濃度を測定するため、検水とセンサが接触せず電
極膜の汚染によるトラブルを防止することができ
る。また、電極の特性変化、水質変動等によるκ
の変化はE′0の変動として現れるが、標準溶液添
加方式によりE′0の変化に影響されないで測定が
可能である。 The ammonia analyzer described above detects NH 3 − in exhaust gas.
By measuring the N concentration, NH 3 −N in water
Since the concentration is measured, there is no contact between the sample water and the sensor, which prevents problems caused by contamination of the electrode membrane. In addition, κ due to changes in electrode characteristics, water quality fluctuations, etc.
Changes in E′ 0 appear as fluctuations in E′ 0 , but the standard solution addition method allows measurement without being affected by changes in E′ 0 .
以上のように、本出願人にかかる前述のNH3
分析計は優れた特徴を有するが、反面、以下のよ
うな欠点をも有している。 As mentioned above, the above-mentioned NH 3
Although the analyzer has excellent features, it also has the following drawbacks.
まず第1に、式(2)に示したように、χGはχLに比
例するが、χGはχLに対する平衡濃度よりも低い。
すなわち、排ガス中のNH3分圧は水中のそれよ
りも低い。このことはNH3電極の定量下限付近
での測定では、電極を直接、液中に挿入する通常
の測定法(水中のNH3分圧を測定する)に比較
して不利となる。 First, as shown in equation (2), χ G is proportional to χ L , but χ G is lower than the equilibrium concentration for χ L .
That is, the NH3 partial pressure in the exhaust gas is lower than that in water. This is disadvantageous when measuring near the lower limit of quantification with the NH 3 electrode compared to the usual measurement method (measuring the NH 3 partial pressure in water) in which the electrode is inserted directly into the liquid.
第2の欠点はばつ気による気液接触槽内での発
泡の問題である。特に、廃水を対象とした測定で
は泡が生じ易く、泡が液面上に蓄積して電極ホル
ダー8内にまで達することがある。発泡は気液接
触槽2および配管内部を濡らして汚染する。汚染
された部分にはNH3が吸収されやすいため、χL
の変化に対するχGの応答が著しく遅れ、ついには
測定不能となる。 The second drawback is the problem of foaming in the gas-liquid contact tank due to air pollution. In particular, when measuring wastewater, bubbles are likely to occur, and the bubbles may accumulate on the liquid surface and even reach the inside of the electrode holder 8. Foaming wets and contaminates the gas-liquid contact tank 2 and the inside of the piping. Since NH 3 is easily absorbed in the contaminated area, χ L
The response of χ G to changes in is significantly delayed and eventually becomes unmeasurable.
第3の欠点は標準添加法で精度良く測定を行う
ためには標準液の添加によりNH3−Nの濃度が
2乃至3倍になるように添加量を調節する必要が
あるということに関連する。すなわち、この方法
で信頼性の高い測定を行うためにはあらかじめ検
水のNH3−Nを予測し、その予測値に基づき標
準液添加量を設定しなければならない。したがつ
て、NH3−N濃度の変動が激しい場合には添加
量が最適値からはずれる場合が生じてくる。 The third drawback is related to the fact that in order to perform accurate measurements using the standard addition method, it is necessary to adjust the amount of addition so that the concentration of NH 3 -N doubles or triples by adding the standard solution. . That is, in order to perform highly reliable measurements using this method, it is necessary to predict the NH 3 -N of the sample water in advance and set the amount of standard solution to be added based on the predicted value. Therefore, if the NH 3 -N concentration fluctuates drastically, the amount added may deviate from the optimum value.
本発明は上述のような従来のアンモニア分析装
置の欠点を解決するためになされたものであつ
て、その目的はメンテナンスが容易で長期にわた
り安定な測定が可能であるとともに、低濃度の
NH3−N濃度の測定にも適用し得るオンライン
用水中アンモニア分析方法を提供することにあ
る。
The present invention was made in order to solve the drawbacks of the conventional ammonia analyzer as described above, and its purpose is to provide easy maintenance and stable measurement over a long period of time, as well as to enable low concentration measurement.
An object of the present invention is to provide an online ammonia analysis method in water that can also be applied to the measurement of NH 3 -N concentration.
前述の目的を達成するため、本発明によれば、
検水とアルカリ剤とを混合してなる被測定液が連
続的に導入され、この被測定液との間に一定容積
の気相部が形成されるように構成された測定セル
と、この測定セルに前記気相部と接触するように
装着されたアンモニア電極と、前記測定セルと連
結され、この中の被測定液にアンモニア性窒素濃
度が既知の標準溶液を任意の混入率で混入する標
準溶液混入機構とを備え、まず、前記標準溶液の
混入率を一定にした状態で電極出力をホールド
し、次いで、電極出力がそのホールド値から一定
量だけ変化するように前記混入率を調節し、制御
動作による混入率変化から検水中のアンモニア性
窒素濃度を求めることを特徴とする。
In order to achieve the aforementioned object, according to the present invention:
A measuring cell is configured such that a liquid to be measured consisting of a mixture of sample water and an alkaline agent is continuously introduced, and a gas phase of a constant volume is formed between the liquid to be measured and the measuring cell. an ammonia electrode attached to the cell so as to be in contact with the gas phase; and a standard connected to the measurement cell, in which a standard solution with a known ammonia nitrogen concentration is mixed into the liquid to be measured at an arbitrary mixing rate. and a solution mixing mechanism, first holding the electrode output while keeping the mixing rate of the standard solution constant, and then adjusting the mixing rate so that the electrode output changes by a fixed amount from the held value, It is characterized by determining the ammonia nitrogen concentration in the sampled water from changes in the mixing rate due to control operations.
上述の先願にかかる水中アンモニア分析計がば
つ気方式を採用しているのは気液間でNH3を平
衡状態とするためには長期間を要するという考え
に基づいている。すなわち、ばつ気方式では排ガ
ス中のNH3−N濃度は水中のNH3−N濃度に対
する平衡濃度とはならないが、式(2)の比例関係は
成り立つ。平衡関係ではないから、κは水質、気
泡径等により変化するが、標準添加法によりκの
変動に依存しない形で測定できればよいという考
え方である。 The reason why the ammonia in water analyzer according to the above-mentioned prior application uses the aeration method is based on the idea that it takes a long time to bring NH 3 into an equilibrium state between gas and liquid. That is, in the aeration method, the NH 3 -N concentration in the exhaust gas does not reach an equilibrium concentration with respect to the NH 3 -N concentration in water, but the proportional relationship of equation (2) holds true. Since it is not an equilibrium relationship, κ changes depending on water quality, bubble diameter, etc., but the idea is that it is sufficient to be able to measure it in a manner that does not depend on fluctuations in κ using the standard addition method.
これに対して、本発明者らは実験、研究を重ね
た結果、NH3の場合、ばつ気あるいは機械撹拌
等により気液接触効率を高める手段を用いること
なく、自由水面における気液接触で容易に気液平
衡に達することを見出した。本発明はこのような
知見に基づくものであり、以下実施例により詳細
に説明する。 On the other hand, as a result of repeated experiments and research, the present inventors found that in the case of NH 3 , gas-liquid contact on the free water surface can be easily carried out without using means to increase the gas-liquid contact efficiency such as aeration or mechanical stirring. It was found that vapor-liquid equilibrium was reached. The present invention is based on such knowledge, and will be explained in detail below with reference to Examples.
第1図は本発明に用いられる分析装置の構成図
であり、第2図は第1図における測定セルの拡大
断面図である。第1図中、実線は物質の流れを、
破線は信号の流れをそれぞれ表す。検水は採水ポ
ンプP1によりくみ上げられ、分析装置ロツク外
に設置された採水槽21に導入される。ロツカ内
へは少量の検水が導入され、ピンチ弁V1、チユ
ーブポンプP3を通つて測定セル22に入る。そ
の過程でNH4Cl標準溶液およびNaOHを混入す
る。NaOHはアルカリタンク23から定量ポン
プP4によりチユーブポンプP3の吐出側の検水
流路に注入される。注入流量は被測定液のPHが11
以上になるように定められる。このようにして検
水とアルカリ剤とを混合してなる被測定液が測定
セル22に連続的に導入される。
FIG. 1 is a block diagram of an analyzer used in the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of the measurement cell in FIG. 1. In Figure 1, the solid line indicates the flow of material,
Each dashed line represents a signal flow. Test water is pumped up by a water sampling pump P1 and introduced into a water sampling tank 21 installed outside the analyzer lock. A small amount of test water is introduced into the rocker and enters the measurement cell 22 through the pinch valve V1 and tube pump P3. In the process, NH 4 Cl standard solution and NaOH are mixed. NaOH is injected from the alkali tank 23 into the test water channel on the discharge side of the tube pump P3 by the metering pump P4. The injection flow rate is determined when the pH of the liquid to be measured is 11.
or more. In this way, the liquid to be measured, which is a mixture of test water and an alkaline agent, is continuously introduced into the measurement cell 22.
一方、第1図のAは標準溶液混入機構であり、
標準溶液が標準溶液タンク24からピンチ弁V2
を通つてチユーブタンクP3の吸引側流路に入
る。 On the other hand, A in Figure 1 is the standard solution mixing mechanism,
The standard solution is transferred from the standard solution tank 24 to the pinch valve V2.
and enters the suction side flow path of the tube tank P3.
被測定液は第2図示の液流入口31から測定セ
ル22内に導入され、液滞留部32を通つて液排
出口33から流出する。液滞留部32の被測定液
は外部マグネツト34との磁気カツプリングによ
り回転する撹拌マグネツト35により緩速撹拌さ
れる。 The liquid to be measured is introduced into the measurement cell 22 from the liquid inlet 31 shown in the second diagram, passes through the liquid reservoir 32, and flows out from the liquid outlet 33. The liquid to be measured in the liquid reservoir 32 is slowly stirred by a stirring magnet 35 which rotates due to magnetic coupling with an external magnet 34.
また、第2図において、25はアンモニア電
極、例えば隔模式アンモニア電極であつて、これ
は測定セル22内に後述の気相部42と接触する
ように装着される。例えば、第2図示のようにス
テンレススチール製の電極ホルダー36に挿入さ
れ、フツ素樹脂製のスペーサー37により支持さ
れることにより装着される。電極ホルダー36は
バンドヒータ38で加熱されるようになつてお
り、白金測温抵抗体39とこの図には示していな
い温度調節計を用いて電極ホルダー36の温度が
被測定液の温度より高く保たれるようになつてい
る。これはスペーサー内面および電極測定面40
の水蒸気が凝縮してNH3が吸収されるのを防ぐ
とともに、温度ドリフトによる測定誤差が出ない
ようにするためである。 Further, in FIG. 2, reference numeral 25 denotes an ammonia electrode, for example, a partition type ammonia electrode, which is installed in the measurement cell 22 so as to be in contact with a gas phase portion 42, which will be described later. For example, as shown in the second figure, it is inserted into an electrode holder 36 made of stainless steel and supported by a spacer 37 made of fluororesin. The electrode holder 36 is heated by a band heater 38, and the temperature of the electrode holder 36 is kept higher than the temperature of the liquid to be measured using a platinum resistance thermometer 39 and a temperature controller not shown in this figure. It's starting to be preserved. This is the inner surface of the spacer and the electrode measurement surface 40.
This is to prevent water vapor from condensing and absorbing NH3 , and to prevent measurement errors due to temperature drift.
この測定セル22の内部には水面41、スペー
サー37および電極測定面40により一定容積の
気相部42が形成される。この測定セル22に被
測定液を流通すると気相部42のNH3−N濃度
χGは被測定液中のNH3−N濃度χLと平衡状態と
なる。 Inside this measurement cell 22, a gas phase portion 42 with a constant volume is formed by a water surface 41, a spacer 37, and an electrode measurement surface 40. When the liquid to be measured is passed through the measurement cell 22, the NH 3 -N concentration χ G in the gas phase portion 42 is in equilibrium with the NH 3 -N concentration χ L in the liquid to be measured.
すなわち、
χG=1/HχL (9)
となる。ここでHはヘンリー定数である。したが
つて、アンモニア電極25の出力Eは
E=E″0−SlnχL
E″0=E0+SlnH (10)
であり、この信号が第1図の演算装置26に入力
される。運算装置26はピンチ弁V1とV2を交
互に開くためのオンオフ信号を発生し、そのオン
オフ比率を調節することにより、標準溶液混入率
rを調節する。本実施例では1測定周期を1時間
としている。そしてその前半30分が基準化モー
ド、後半30分が測定モードである。基準化モード
ではrを一定値r1に固定する。r1は被測定液の
NH3−N濃度がアンモニア電極の測定限界以上
になるように決める。したがつて、検水のNH3
−N濃度が測定限界以上であれば、r1=0とし、
以下ではr1≠0として議論を進めるが、式中のr1
を零とおくことによりr1=0の場合も同様に扱え
ることはもちろんである。 That is, χ G =1/Hχ L (9). Here H is Henry's constant. Therefore, the output E of the ammonia electrode 25 is E=E" 0 -Slnχ L E" 0 =E 0 +SlnH (10), and this signal is input to the arithmetic unit 26 in FIG. The calculation device 26 generates on/off signals for alternately opening the pinch valves V1 and V2, and adjusts the standard solution mixing rate r by adjusting the on/off ratio. In this embodiment, one measurement period is one hour. The first 30 minutes is the standardization mode, and the second 30 minutes is the measurement mode. In the standardization mode, r is fixed to a constant value r1 . r 1 is of the liquid to be measured.
The NH 3 -N concentration is determined to be higher than the measurement limit of the ammonia electrode. Therefore, the NH3 of the sample water
- If the N concentration is above the measurement limit, set r 1 = 0,
In the following, we will proceed with the discussion assuming that r 1 ≠ 0, but r 1 in the formula
Of course, by setting 0 to zero, the case where r 1 =0 can be handled in the same way.
基準化モードでは被測定液のNH3−N濃度χL1
は
χL1=(1−r1)χ0+r1χS
=χ0+r1(χS−χ0) (11)
となる。ここでχ0は検水のNH3−N濃度、χSは
標準溶液のNH3−N濃度である。 In the standardization mode, the NH 3 −N concentration χ L1 of the liquid to be measured
becomes χ L1 = (1-r 1 ) χ 0 + r 1 χ S = χ 0 + r 1 (χ S −χ 0 ) (11). Here, χ 0 is the NH 3 −N concentration of the test water, and χ S is the NH 3 −N concentration of the standard solution.
ただし、χSはχLに比べて十分高く(χS≫χL)設
定するため、
χL1χ0+r1χS (12)
となる。そして、電極25は出力
E1=E″0−SlnχL1 (13)
を発生する。基準化モードの終了時点でこの値を
ホールドし、測定モードに入る。測定モードでは
電極出力がE1から一定量△E変化してE2=E1+
△Eとなるように標準溶液混入率rを制御する。
制御動作が平衡に達した時点でのrをr2=r1+△
rとすると、被測定液のNH3−N濃度は
χL2=χL1+△r(χS−χ0)
χL1+△rχS (14)
であり、
E2=E″0=Sln(χL1+△rχS) (15)
となる。したがつて、式(15)から(13)を引き、
△E=−Sln(1+△rχS/χL1) (16)
であるから、
χL1=△rχS/e−△E/S−1 (17)
によりχL1が求められる。さらに式(12)
すなわち、
χ0=χL1−r1χS (18)
から目的とするχ0が求められる。演算装置26は
以上の演算を行い、χ0を測定値として発信する。 However, since χ S is set sufficiently higher than χ L (χ S ≫ χ L ), χ L1 χ 0 +r 1 χ S (12). Then, the electrode 25 generates the output E 1 =E″ 0 −Slnχ L1 (13). At the end of the standardization mode, this value is held and the measurement mode is entered. In the measurement mode, the electrode output is constant from E 1 . The amount △E changes and E 2 = E 1 +
The standard solution mixing rate r is controlled so that ΔE.
r when the control operation reaches equilibrium is r 2 = r 1 + △
r, the NH 3 −N concentration of the liquid to be measured is χ L2 = χ L1 + △r (χ S − χ 0 ) χ L1 + △rχ S (14), and E 2 = E″ 0 = Sln( χ L1 +△rχ S ) (15) Therefore, subtracting (13) from equation (15), △E=−Sln(1+△rχ S /χ L1 ) (16) Therefore, χ L1 = △rχ S /e-△E/S-1 (17) χ L1 is found.Furthermore, from equation (12), that is, χ 0 = χ L1 −r 1 χ S (18), the desired χ 0 The arithmetic unit 26 performs the above calculation and transmits χ 0 as a measured value.
従来法によるNH3分析装置がばつ気排ガス中
のNH3−N濃度と水中のNH3−N濃度の比例関
係、すなわち、式(2)を利用しているのに対して、
本発明では気液平衡の式(9)を用いる。したがつ
て、κ>1/Hであるため、同じχLに対して後者
のχGは前者のχGより大きい。さらに本発明では基
準化モードにおいて、r1≠0とすることにより従
来のアンモニア電極では測定不能であつた低濃度
領域の測定が可能になつた。
While the conventional NH 3 analyzer uses the proportional relationship between the NH 3 -N concentration in the exhaust gas and the NH 3 -N concentration in water, that is, the equation (2),
In the present invention, equation (9) of vapor-liquid equilibrium is used. Therefore, since κ>1/H, the latter χ G is larger than the former χ G for the same χ L . Furthermore, in the present invention, by setting r 1 ≠0 in the standardization mode, it has become possible to measure low concentration regions that were impossible to measure with conventional ammonia electrodes.
また、本発明では、ばつ気や急速撹拌を用いな
いため、発泡あるいは飛沫による測定セル内面の
汚れも少なく、NH3の吸収による応答の遅れも
ほとんど生じない。 Further, in the present invention, since no aeration or rapid stirring is used, there is little contamination of the inner surface of the measurement cell due to foaming or splashing, and there is almost no delay in response due to absorption of NH 3 .
従来法によるNH3分析装置と本発明の他の相
違点は前者では式(7)、(8)の△χLを一定にして△E
を求めるのに対し、後者では式(16)、(17)の△Eを一
定にして△rχS、すなわち△χを求めえる点であ
る。このことによる利点は次のとおりである。 Another difference between the conventional NH 3 analyzer and the present invention is that in the former, △χ L in equations (7) and (8) is kept constant and △E
In contrast, in the latter case, △rχ S , that is, △χ can be calculated by keeping △E in equations (16) and (17) constant. The advantages of this are as follows.
(1) △Eを設定すればl−△E/Sは定数として扱 えるための指数関数を計算する必要がない。(1) If △E is set, l−△E/S is treated as a constant. There is no need to calculate an exponential function to
(2) △Eを決めることにより△rχS/χL1が決まる
ため、標準添加法の条件、すなわち、標準液の
添加によりNH3−N濃度が2乃至3倍変化す
るという条件を常に満たすように△Eを設定す
ることができる。(2) Since △rχ S /χ L1 is determined by determining △E, the conditions of the standard addition method, that is, the condition that the NH 3 -N concentration changes by 2 to 3 times due to the addition of the standard solution, should always be met. ΔE can be set to .
第1図は本発明に用いられる装置の一具体例の
構成図を示し、第2図は第1図における測定セル
の拡大断面図を示し、第3図は従来にかかる装置
の構成図を示す。
22……測定セル、23……アルカリタンク、
24……標準溶液タンク、25……アンモニア電
極、26……演算装置、31……液流入口、33
……液排出口、34……外部マグネツト、35…
…撹拌マグネツト、40……電極測定面、41…
…水面、42……気相部、A……標準溶液混入機
構、P1……採水ポンプ、P3……チユーブポン
プ、V1,V2……ピンチ弁。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a specific example of the device used in the present invention, FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the measurement cell in FIG. 1, and FIG. 3 shows a configuration diagram of a conventional device. . 22...Measurement cell, 23...Alkaline tank,
24... Standard solution tank, 25... Ammonia electrode, 26... Arithmetic device, 31... Liquid inlet, 33
...Liquid outlet, 34...External magnet, 35...
...Stirring magnet, 40... Electrode measurement surface, 41...
... Water surface, 42 ... Gas phase section, A ... Standard solution mixing mechanism, P1 ... Water sampling pump, P3 ... Tube pump, V1, V2 ... Pinch valve.
Claims (1)
が連続的に導入され、この被測定液との間に一定
容積の気相部が形成されるように構成された測定
セルと、この測定セルに前記気相部と接触するよ
うに装着されたアンモニア電極と、前記測定セル
と連結され、この中の被測定液にアンモニア性窒
素濃度が既知の標準溶液を任意の混入率で混入す
る標準溶液混入機構とを備え、まず、前記標準溶
液の混入率を一定にした状態で電極出力をホール
ドし、次いで電極出力がそのホールド値から一定
量だけ変化するように前記混入率を調節し、制御
動作による混入率変化から検水中のアンモニア性
窒素濃度を求めることを特徴とする水中アンモニ
ア分析方法。1 A measuring cell configured such that a liquid to be measured consisting of a mixture of test water and an alkaline agent is continuously introduced, and a gas phase of a constant volume is formed between the liquid to be measured and this liquid to be measured; An ammonia electrode attached to the measurement cell so as to be in contact with the gas phase part is connected to the measurement cell, and a standard solution with a known ammonia nitrogen concentration is mixed into the liquid to be measured in the measurement cell at an arbitrary mixing rate. a standard solution mixing mechanism, first holding the electrode output while keeping the mixing rate of the standard solution constant, and then adjusting the mixing rate so that the electrode output changes by a fixed amount from the held value; A method for analyzing ammonia in water, which is characterized by determining the ammonia nitrogen concentration in sample water from changes in the contamination rate caused by control operations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148253A JPS636456A (en) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Analyzer for ammonia in water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61148253A JPS636456A (en) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Analyzer for ammonia in water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636456A JPS636456A (en) | 1988-01-12 |
| JPH0543269B2 true JPH0543269B2 (en) | 1993-07-01 |
Family
ID=15448652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61148253A Granted JPS636456A (en) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Analyzer for ammonia in water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS636456A (en) |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61148253A patent/JPS636456A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS636456A (en) | 1988-01-12 |
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