CN108613958A - 一氧化氮测定器及测定方法 - Google Patents

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    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
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    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
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Abstract

本发明公开了一氧化氮测定器，涉及气体检测技术领域，包括进样单元、反应单元以及检测单元，其中：所述进样单元用于导入气体样品；所述反应单元与进样单元连接，所述反应单元接收气体样品，所述反应单元内盛放有与气体样品反应的N‑乙酰半胱氨酸溶液；所述检测单元与反应单元连接，所述检测单元接收反应单元生成的反应物，所述检测单元内盛放有硫酸奎宁溶液，所述检测单元内设置有紫外光源以及荧光光度计。本发明设备简单，操作方便，且分析灵敏度高，保证了对环境中一氧化氮量测定的精度。

Description

一氧化氮测定器及测定方法
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种一氧化氮测定器及测定方法。
背景技术
一氧化氮既是间接温室气体，又是重要空气污染物成分；它和生态系统挥发氮通过促进气溶胶粒子形成等过程间接地对气候及生态环境产生重要影响。陆地生态系统排放的一氧化氮通过大气传输和沉降，不仅可影响附近生态系统，而且还可以影响海洋生态系统的碳氮循环与气体排放过程。目前广泛使用的一氧化氮检测成本较高，测定精度也一般。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种一氧化氮测定器及测定方法。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一氧化氮测定器，包括进样单元、反应单元以及检测单元，其中：所述进样单元用于导入气体样品；所述反应单元与进样单元连接，所述反应单元接收气体样品，所述反应单元内盛放有与气体样品反应的N-乙酰半胱氨酸溶液；所述检测单元与反应单元连接，所述检测单元接收反应单元生成的反应物，所述检测单元内盛放有硫酸奎宁溶液，所述检测单元内设置有紫外光源以及荧光光度计。
进一步地，所述进样单元包括进气管，所述进气管的进气端与大气连通，所述进气管的出气端与反应单元连接，所述进气管上设置有进气阀。
前所述的一种一氧化氮测定器，反应单元包括用于盛放N-乙酰半胱氨酸溶液的试剂瓶一，所述进气管的出气端伸至试剂瓶一内，所述试剂瓶一上连通有出液管，所述出液管的进液端伸至试剂瓶一内，所述出液管的出液端与检测单元连接，所述出液管上设置有蠕动泵。
前所述的一种一氧化氮测定器，检测单元包括用于盛放硫酸奎宁溶液的试剂瓶二，所述出液管的出液端伸至试剂瓶二内，所述紫外光源朝向试剂瓶二，所述荧光光度计用于检测试剂瓶二内试剂的荧光强度。
前所述的一种一氧化氮测定器，还包括控制器，所述进气阀、蠕动泵以及荧光光度计均与控制器电连接。
前所述的一种一氧化氮测定器，还包括报警装置，所述报警装置与控制器连接，所述报警装置包括蜂鸣器和报警信号灯。
一氧化氮的测定方法，包括以下步骤：
S1：荧光光度计对试剂瓶二内的硫酸奎宁溶液进行最大吸收波长扫描，然后将扫描得到的电信号一传输至控制器；
S2：打开进气阀，将一定量的气体样品通过进气管输送至试剂瓶一内，然后关闭进气阀，气体样品中的一氧化氮与试剂瓶一内的N-乙酰半胱氨酸溶液进行反应，生成硝基N-乙酰半胱氨酸；
S3：打开蠕动泵，将试剂瓶一内一定量的溶液通过出液管输送至试剂瓶二内，硝基N-乙酰半胱氨酸在334nm有一吸收峰，波长范围与硫酸奎宁的激发波长相重叠，硝基N-乙酰半胱氨酸起到内滤过效应，与硫酸奎宁竞争性吸收334nm波长的能量，使硫酸奎宁的荧光强度减弱，然后荧光光度计对试剂瓶二内的试剂进行最大吸收波长扫描，将扫描得到的电信号二传输至控制器；
S4：控制器将电信号一与电信号二进行对比，然后根据荧光强度的变化量，计算得到一定量气体样品中一氧化氮的量；
S5：当控制器计算得到的一氧化氮的量大于预先设定的一氧化氮的量时，控制器传输报警信号至报警装置，报警装置反馈报警信号，使蜂鸣器和报警信号灯工作。
前所述的一种一氧化氮的测定方法，硫酸奎宁溶液的浓度为1*10-6mol/L，N-乙酰半胱氨酸溶液的浓度为4*10-4 mol/L。
本发明的有益效果是：
本发明利用一氧化氮与N-乙酰半胱氨酸反应生成硝基N-乙酰半胱氨酸，且硝基N-乙酰半胱氨酸吸收峰的波长范围与硫酸奎宁的激发波长相重叠，然后根据硫酸奎宁的荧光强度来反应一氧化氮的量，设备简单，制作成本低，操作方便，且分析灵敏度高，保证了对环境中一氧化氮测定的精度；本发明中还设置有报警装置，通过控制器可对报警值进行预先设定，当测定的一氧化氮浓度超过预先设定的值时，报警装置进行报警，提醒操作人员一氧化氮含量超标；报警装置包括蜂鸣器和报警信号灯，可同时进行声光报警，使报警信号更易被察觉。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、进气管；2、试剂瓶一；3、出液管；4、蠕动泵；5、试剂瓶二；6、荧光光度计；7、紫外光源。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
本实施例提供了一氧化氮测定器，如图1所示，包括进样单元、反应单元、检测单元、控制器以及报警装置。
进样单元包括进气管1，进气管1的进气端与待测定的大气连通，进气管1上安装有进气阀以及流量计，进气阀与控制器电连接；反应单元包括试剂瓶一2，试剂瓶一2内盛放有4*10-4 mol/L的N-乙酰半胱氨酸溶液，进气管1的出气端伸至试剂瓶一2的N-乙酰半胱氨酸溶液内，试剂瓶一2还插接有出液管3，出液管3的进液端位于N-乙酰半胱氨酸溶液内，出液管3上安装有蠕动泵4，蠕动泵4与控制器电连接；检测单元包括试剂瓶二5、紫外光源7和荧光光度计6，紫外光源7朝向试剂瓶二5，向试剂瓶二5内的试剂发射紫外光，荧光光度计6与控制器电连接，荧光光度计6测得的荧光强度信号传输至控制器。试剂瓶二5内盛放有1*10-6mol/L的硫酸奎宁溶液，出液管3的出液端伸至试剂瓶二5的硫酸奎宁溶液中，荧光光度计6用于检测试剂瓶二5内试剂的荧光强度。
本实施例还提供了一氧化氮的测定方法，包括以下步骤：
S1：荧光光度计6对试剂瓶二5内浓度为1*10-6mol/L的硫酸奎宁溶液进行最大吸收波长扫描，然后将扫描得到的电信号一传输至控制器；
S2：打开进气阀，将一定量的气体样品通过进气管1输送至试剂瓶一2内，然后关闭进气阀，气体样品中的一氧化氮与试剂瓶一2内浓度为4*10-4 mol/L的N-乙酰半胱氨酸溶液进行反应，生成硝基N-乙酰半胱氨酸；
S3：打开蠕动泵4，将试剂瓶一2内一定量的溶液通过出液管3输送至试剂瓶二5内，硝基N-乙酰半胱氨酸在334nm有一吸收峰，波长范围与硫酸奎宁的激发波长相重叠，硝基N-乙酰半胱氨酸起到内滤过效应，与硫酸奎宁竞争性吸收334nm波长的能量，使硫酸奎宁的荧光强度减弱，然后荧光光度计6对试剂瓶二5内的试剂进行最大吸收波长扫描，将扫描得到的电信号二传输至控制器；
S4：控制器将电信号一与电信号二进行对比，然后根据荧光强度的变化量，计算得到一定量气体样品中一氧化氮的量；
S5：当控制器计算得到的一氧化氮的量大于预先设定的一氧化氮的量时，控制器传输报警信号至报警装置，报警装置反馈报警信号，使蜂鸣器和报警信号灯工作。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一氧化氮测定器，其特征在于：包括进样单元、反应单元以及检测单元，其中：
所述进样单元用于导入气体样品；
所述反应单元与进样单元连接，所述反应单元接收气体样品，所述反应单元内盛放有与气体样品反应的N-乙酰半胱氨酸溶液；
所述检测单元与反应单元连接，所述检测单元接收反应单元生成的反应物，所述检测单元内盛放有硫酸奎宁溶液，所述检测单元内设置有紫外光源(7)以及荧光光度计(6)。
2.根据权利要求1所述的一种一氧化氮测定器，其特征在于：所述进样单元包括进气管(1)，所述进气管(1)的进气端与大气连通，所述进气管(1)的出气端与反应单元连接，所述进气管(1)上设置有进气阀。
3.根据权利要求2所述的一种一氧化氮测定器，其特征在于：所述反应单元包括用于盛放N-乙酰半胱氨酸溶液的试剂瓶一(2)，所述进气管(1)的出气端伸至试剂瓶一(2)内，所述试剂瓶一(2)上连通有出液管(3)，所述出液管(3)的进液端伸至试剂瓶一(2)内，所述出液管(3)的出液端与检测单元连接，所述出液管(3)上设置有蠕动泵(4)。
4.根据权利要求3所述的一种一氧化氮测定器，其特征在于：所述检测单元包括用于盛放硫酸奎宁溶液的试剂瓶二(5)，所述出液管(3)的出液端伸至试剂瓶二(5)内，所述紫外光源(7)朝向试剂瓶二(5)，所述荧光光度计(6)用于检测试剂瓶二(5)内试剂的荧光强度。
5.根据权利要求4所述的一种一氧化氮测定器，其特征在于：还包括控制器，所述进气阀、蠕动泵(4)以及荧光光度计(6)均与控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的一种一氧化氮测定器，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置与控制器连接，所述报警装置包括蜂鸣器和报警信号灯。
7.一种如权利要求1-6任一所述的一氧化氮的测定方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：荧光光度计(6)对试剂瓶二(5)内的硫酸奎宁溶液进行最大吸收波长扫描，然后将扫描得到的电信号一传输至控制器；
S2：打开进气阀，将一定量的气体样品通过进气管(1)输送至试剂瓶一(2)内，然后关闭进气阀，气体样品中的一氧化氮与试剂瓶一(2)内的N-乙酰半胱氨酸溶液进行反应，生成硝基N-乙酰半胱氨酸；
S3：打开蠕动泵(4)，将试剂瓶一(2)内一定量的溶液通过出液管(3)输送至试剂瓶二(5)内，硝基N-乙酰半胱氨酸在334nm有一吸收峰，波长范围与硫酸奎宁的激发波长相重叠，硝基N-乙酰半胱氨酸起到内滤过效应，与硫酸奎宁竞争性吸收334nm波长的能量，使硫酸奎宁的荧光强度减弱，然后荧光光度计(6)对试剂瓶二(5)内的试剂进行最大吸收波长扫描，将扫描得到的电信号二传输至控制器；
S4：控制器将电信号一与电信号二进行对比，然后根据荧光强度的变化量，计算得到一定量气体样品中一氧化氮的量；
S5：当控制器计算得到的一氧化氮的量大于预先设定的一氧化氮的量时，控制器传输报警信号至报警装置，报警装置反馈报警信号，使蜂鸣器和报警信号灯工作。
8.根据权利要求7所述的一种一氧化氮的测定方法，其特征在于：所述硫酸奎宁溶液的浓度为1*10-6mol/L，所述N-乙酰半胱氨酸溶液的浓度为4*10-4 mol/L。
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