[发明专利]一种利用全固态氨氮传感器的检测氨氮的方法及其装置

说明书

本发明涉及全固态氨氮传感，是一种利用全固态氨氮传感器的检测氨氮的方法及其装置。传感器由氨气敏电极、参比电极和电位测量仪组成，其中，氨气敏电极为电极基地的底部依次粘附传导层、聚合物敏感膜、水凝胶层和防水透气膜。本发明采用水凝胶作为电极的内充液，水凝胶的作用是固定内充液，提高电极的稳定性。在水凝胶的作用下，电极的内充液得到进一步固定，通过透气膜进入到电极内充液的氨气可以在内充液中快速的转换成铵离子，从而使电极达到较快的响应。

技术领域

本发明涉及全固态氨氮传感，是一种利用全固态氨氮传感器的检测氨氮的方法及其装置。

背景技术

根据氨氮的化学特性和物理性质，目前世界上氨氮含量的检测的分析方法主要有三大类，即分光光度法、凯氏定氮法和氨气敏电极法。分光光度法存在取样多，容易受周围环境的干扰等缺点。凯氏定氮法所耗时间长，所需步骤繁琐。氨气敏电极法的最大的优点是取样量少，操作简便，速度快，造价低，不受色度、悬浮物干扰，特别适合现场检测，易于推广普及。然而氨气敏电极法中的pH电极法会受到挥发性胺和高浓度溶解离子等的干扰，造成一定的测量误差。氨气敏电极法中的离子选择性电极则不受这些因素的干扰。目前用于氨氮含量检测的大多数方法的检出限较高，难以实现较低浓度下氨氮含量实时快速检测。以离子选择性电极为基础研制的全固态氨氮传感器则因具有较低的检出限且选择性好、分析速度快、灵敏度高，所受干扰小，方便携带、易于进行实时监测等优点而极具发展前景。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足之处提供一种利用全固态氨氮传感器的检测氨氮的方法及其装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种全固态氨氮传感器，传感器由氨气敏电极、参比电极和电位测量仪组成，其中，氨气敏电极为导电基底的底部依次粘附传导层、聚合物敏感膜、水凝胶层和防水透气膜。

所述水凝胶层的水凝胶为PVA、PVB、PVP、PVME、PVA/PEO、PAAS/PVA、琼脂糖凝胶、甲基乙烯醚-马来酸酐共聚物水凝胶、聚丙烯酸水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶或聚甲基丙烯酸水凝胶。

所述传导层为聚3-辛基噻吩、Nafion掺杂的聚吡咯、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚乙炔、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔、纳米材料、碳纳米管、溶胶印迹介孔碳、多孔金膜或负载贵金属的碳材料。

所述聚合物敏感膜由聚合物基体材料、增塑剂、离子载体和阳离子交换剂组成。

一种全固态氨氮传感器检测与氨氮有关物质含量的方法，将所述传感器插入测量池中，以电极检测时的信号作为标准信号，绘制电极响应的标准工作曲线；通过电位值即可得到测量池内待测样品的浓度；

传感器由氨气敏电极、参比电极和电位测量仪组成，其中，氨气敏电极为电极基底的底部依次粘附传导层、聚合物敏感膜、水凝胶层和防水透气膜。

检测为：

将氨气敏电极、作为参比电极的Ag-AgCl电极(或饱和铜/硫酸铜参比电极、饱和甘汞电极等)电极分别通过导线与电位测量仪相连，或一体化氨气敏电极与电位测量仪相连插入盛有标准样品的测量池中，根据点位变化获得样品的标准工作曲线；而后再将氨气敏电极、作为参比电极的Ag-AgCl电极分别通过导线与电位测量仪相连，或一体化氨气敏电极与电位测量仪相连盛有待测样品的测量池中，而后根据测量的电位值与标准工作曲线计算获得待测样品的浓度。

具体海水中氨氮含量的检测方法：