Анализ азота в воде часто требуется для мониторинга экологической остановки, работ со сточными водами и водоподготовки.
Разработанные на сегодняшний день решения могут предложить непрерывный анализ проб воды на предмет соединений азота в различных его формах. В данной информационной статье мы хотим подробнее рассмотреть предмет анализа, особенности таких измерений, а также доступные для поставки варианты оборудования.
Анализ азота в воде
В чистом виде азот представляет собой инертный газ без вкуса и запаха. При этом он является одним из наиболее распространенных элементов на планете – его содержание в воздухе доходит до 78% от объема.
Его распространенность приводит к образованию в природных системах большого количества соединений на основе азота, как органических, так и неорганических (аммиаков, солей, оксидов и пр.).
Как правило, при мониторинге экологической обстановки требуется определить общий азот – сумму всех его соединений, мочевинных и белковых (т.е. органики) и аммонийной, нитратной и нитритной (минеральных форм).
Азотосодержащие соединения весьма обширны и могут присутствовать в поверхностных водах в самых разных формах – от истинных растворов до взвесей и коллоидных частиц. При этом они имеют тенденцию переходить из одной формы в другую в результате взаимодействия.

Аммонийный вариант азота содержится в NH4+-ионах. Такие ионы – это результат разложения и деградации пептидов (коротких цепочек аминокислот), мочевины и прочих веществ, имеющих в своей структуре азот. Происходит это в результате работы ферментов, микроорганизмов и в процессе анаэробного восстановления ионов.
Если речь идет о стоках, то подобное вещество там оказывается в результате воздействия хозяйственно-бытового сектора. Происходит это из-за большого количества разлагающейся органики, а также попадания в поверхностные воды азотных удобрений с сельскохозяйственных угодий, пищевого мусора, навоза, продуктов человеческой жизнедеятельности.
Он также содержится в большом количестве в отходах нефтехимических и фармацевтических производственных предприятий, пищевых фабрик и металлургических заводов.
Когда аммонийная форма соединения попадает в поверхностные воды, она окисляется и превращается в соли азотистой кислоты (нитриты) и соли азотной кислоты (нитраты).
Нитриты здесь представляют собой промежуточный вариант окисления. Они могут образовываться в процессах восстановления ионов, например, при дефиците кислорода или в полностью анаэробных условиях.
Конечный результат окислительных процессов – нитраты. Также они могут попадать в воду с местных промышленных предприятий и фабрик.
Оба типа веществ довольно токсичны и представляют опасность для живых организмов. От них сильно страдают гидробионты – при определенной концентрации они получают нитратный шок, приводящий к их гибели. Они также легко реагируют с белками, приводя к их денатурации.
При попадании в питьевую воду в достаточном объеме они вызывают тяжелые поражения организма, такие как метгемоглобинемия (то есть нарушение обмена газами через гемоглобин в крови). Гемоглобин просто теряет возможность переносить кислород.
Также при регулярном поступлении в живые ткани они вызывают ацидоз и нарушение кислотно-щелочного баланса, разрушают печень и приводят к нарушениям в работе ЦНС и сосудистой системы.
При этом полностью избавится от них не представляется возможным, поскольку эти вещества – важные элементы азотного цикла в природных водах.
Таким образом для вышеописанных веществ применяется строгое нормирование. Например, по ГН 2.1.5.1315-03 нормы будут следующие:
- для аммонийной формы – 1,5 мг/мл;
- для нитратов – 45 мг/мл;
- нитритов – 3,3 мг/мл.
Анализ азота в воде – методики измерения
Задача быстрого мониторинга растворенного в воде аммонийного азота и других его вариантов потребовала разработки специализированных средств и методик измерения, в том числе очень распространенных колометрических.
При этом стоит учесть, что оба варианта не имеют абсолютной точности и здесь присутствует достаточно сильная погрешность.
Когда образец воды выбирается из водоочистных сооружений, анализ проводится по содержанию общего азота, то есть по всем имеющимся в растворе соединениям.
Одним из способов является использование ионоселективных электродов, основанных на каталитическом окислении различных форм азота до его оксидов. В них применяются фильтры с мембранами из ионоселективных полимерных смол. Такие электроды, как правило, используются не по отдельности, а в составе многопараметрических измерителей, позволяющих получить целый комплекс данных.
Одно из таких решений – многопараметрические зонды Aquaread, способные в максимальной комплектации измерять до шестнадцати отдельных параметров воды.
Визуальная колориметрия – самый часто встречающийся, наименее точный и подверженный человеческому фактору способ. В нем проба из водоема окрашивается с помощью реактивов (реактивом Несслера и другими), после чего сотрудник лаборатории определяет качество пробы по цвету. Есть отдельные образцы, служащие реперными точками для измерений, однако нужную точность дать они не способны. Несмотря на все недостатки, это приемлемый вариант для экспресс-тестирования и хорош при невозможности провести более детальные измерения.
Специальные устройства, фотометры и спектрофотометры, способны улавливать малейшие оттенки цветности пробы и используются для процесса фотометрической колометрии. Принцип их действия основан на анализе электромагнитных волн во всем диапазоне видимого и крайних областей спектра.
Помимо точности такие изделия могут предложить высокий уровень автоматизации процесса анализа с передачей тревожных сигналов на верхние уровни управления.
Если Вам требуется купить анализатор общего азота или другие средства мониторинга качества воды – Вы можете обратиться с вопросами к специалистам нашей компании.
Связавшись с нашими сотрудниками, Вы получите подробную информацию по всем, интересующим Вас, деталям: по проведению калибровки и поверки измерительных приборов, деталям и срокам поставки и т.д. Просто отправьте запрос на адрес нашей электронной почты или заполните автоматическую форму на странице интересующего Вас прибора.
Анализатор TN-OnlineAnalyser от bbe
Данное изделие, разработанное одним из мировых лидеров производства приборов для контроля качества воды – bbe Moldaenke, предлагает долгосрочный автоматический мониторинг общего азота с подключением в линию подачи воды.
Анализ цветности пробы происходит в полном видимом спектре света, позволяя получить данные высокого качества. Параллельно с цветом раствора измеряется мутность пробы, что позволяет вносить поправку в конечный результат исследований.
Пользователь может доукомплектовать изделие опциональными дополнениями, изменить диапазон измерений и пр. Этому способствует модульная конструкция прибора.
Встроенный компьютер с фирменным программным обеспечением управляется с сенсорного дисплея, расположенного на монтируемом блоке. С его помощью можно настроить все аспекты работы оборудования, а также используемые выходные сигналы.
В системе предусмотрены аварийные оповещения о состоянии проб и работоспособности прибора, что позволяет своевременно принять меры по устранению неполадок. Опционально можно настроить удаленный доступ к прибору.
Изделие рассчитано на длительную необслуживаемую работу и имеет систему самоочистки для уменьшения необходимости в техническом обслуживании.
Для подключения к системам верхнего уровня предусмотрены как аналоговые (4-20 мА), так и цифровые варианты вывода данных (RS232, RS485 и Modbus/TCP).
Анализ азота в воде – как купить оборудование с доставкой в регион
Если Вам требуется купить анализатор общего азота или другие средства мониторинга качества воды – Вы можете обратиться с вопросами к специалистам нашей компании.
Связавшись с нашими сотрудниками, Вы получите подробную информацию по всем, интересующим Вас, деталям: по проведению калибровки и поверки измерительных приборов, деталям и срокам поставки и т.д. Просто отправьте запрос на адрес нашей электронной почты или заполните автоматическую форму на странице интересующего Вас прибора.
Наша компания работает с проверенными грузоперевозчиками, готовыми оперативно доставить изделия в любой регион Российской Федерации.