Abstracto. Para resolver los problemas que los métodos de detección de amoníes tradicionales fueron complejos, no fáciles de mantenimiento y difícil de realizar la medición rápida in situ, se ha diseñado un sensor de amoníaco inteligente en este documento. El sensor de amoníaco inteligente integra el electrodo de amoníaco, el electrodo de pH y el electrodo de iones de amonio juntos para realizar la detección in situ de amoníaco. Debido a que la señal de salida del electrodo de amoníaco es débil y fácil de molestar por interferencia externa, se ha diseñado un circuito de filtro de paso bajo, este tipo de circuito tiene un buen efecto. Los resultados de las pruebas han demostrado que el sensor es fácil de operar, bajo costo y sin contaminación.

1. Introducción

Nuestro país es un gran país agrícola. La producción acuática ha sido 15 años consecutivos clasificados primero en el mundo. Sin embargo, la mayoría de los agricultores se basan en su propia experiencia, con color, olfato, sabor al agua u observaron el comportamiento anormal de otros animales acuáticos a la evaluación de la calidad del agua de la acuicultura. Para la acuicultura, el oxígeno disuelto, el nitrógeno de amoníaco, el pH es uno de los parámetros importantes de la calidad del agua que deben ser monitoreando.

El amoníaco existente en el agua tiene cierta toxicidad para los productos de acuicultura. Influye en la calidad de los productos acuáticos, restringir el desarrollo sostenible de la acuicultura, especialmente con la promoción de la tecnología de la fábrica de alta densidad, la demanda de control de la contaminación de amoníaco es cada vez más prominente. Daño de amoníaco Los organismos acuáticos se refieren principalmente a los peligros del amoníaco no iónico, después del amoníaco no iónico que ingresa a los organismos acuáticos. Tiene un impacto significativo en la hidrólisis enzimática.  Estabilidad de reacción y membrana. Demostrado dificultad para respirar, no alimentar, disminución de la inmunidad, convulsiones, coma y otros fenómenos, afectan el crecimiento y la reproducción de los organismos acuáticos, incluso conducen a organismos acuáticos diezmados, incluso causando pérdidas a la economía.

Hay diferentes maneras de determinar el contenido del nitrógeno de amoníaco en el agua.

. El método existente de determinación de nitrógeno de amoníaco tiene algunas deficiencias.

. Como la sensibilidad de la titulación no es lo suficientemente alta. La espectrofotometría necesita una gran cantidad de reactivo químico y pasos complicados.

. Ion amonio

El método del electrodo se ve fácilmente afectado por otros cationes monovalentes. Fluorescencia óptica

La tecnología no es madura. Los instrumentos de espectrometría son caros. Estos métodos son difíciles de satisfacer las necesidades de la escena in situ detección con alta frecuencia. Con la sonda sensible de amoniaco podemos realizar una medición rápida in situ. El sensor tiene algunas buenas características, como una operación simple, bajo costo, sin contaminación, y no necesita pretratar el agua. Basado en el análisis anterior, se diseñó en este documento un sensor de amoníaco compuesto que integrado en este documento. El método de monitoreo en línea de nitrógeno de bajo costo será el principal contenido de investigación, y encontrará una solución de sensor de amoníaco inteligente electroquímico. 

2 Principio de medición

Nitrógeno amoniacal El contenido en el agua se encuentra en forma de amoniaco libre NH3 y la combinación química de iones de amonio NH4 + de la existencia de la cantidad de nitrógeno. Es un índice importante de contaminación del agua. Cuando el amoniaco libre NH3 alcanza una cierta concentración es perjudicial para los organismos acuáticos. Por ejemplo, podrá causar efectos tóxicos en algún tipo de peces cuando el amoníaco libre de más de 0,2 mg / l. La solubilidad de amoníaco en agua a diferentes temperaturas y pH es diferente, cuando el contenido de pH es alto, tendrá una Una mayor proporción de amoníaco libre, por el contrario, una mayor proporción de los iones de amonio. Bajo una determinada condición, el amoníaco y el ión de amonio tienen la siguiente ecuación de equilibrio: NH3 + H2O↔NH4 ++ Ohin Este estudio, electrodo de amoníaco  Fue elegido para medir el contenido de amoníaco en el agua. El electrodo de amoníaco es un electrodo compuesto, electrodo de vidrio de pH como electrodo indicador, electrodo de cloruro de plata de plata como electrodo de referencia. Ponga los electrodos dentro de un manguito de plástico que que contiene 0.1mol / L de cloruro de amonio lleno de líquidos, y está equipado con una película sensible al servicio. Agregue la fuerza iónica a la solución de muestra acuosa, el pH se puede elevar a 11 o más, y las sales de amonio se convierten en amoníaco, debido a la difusión, el gas de amoníaco pasará a través de la membrana (agua y otros iones puede pasar la membrana de gas). Después del gas de amoníaco en el relleno interno, presentará el siguiente saldo:

4 -3  H2O  NH  OH  NH

Amonia lidera el cambio de la ecuación de equilibrio a la derecha, entonces el valor del pH aumentó con la entrada de amoníaco. Finalmente, el electrodo de vidrio del pH cambia de valor medido. A las constantes parámetros de la fuerza, la temperatura, la naturaleza y el electrodo, la fuerza electromotriz medida y la concentración de amoníaco en muestras de agua cumplen con la ecuación NERNST. Podemos determinar el contenido de nitrógeno de la muestra del valor potencial medido. Finalmente, dibuje una curva estándar mediante la señal de voltaje medido para determinar las concentraciones de las muestras desconocidas.