白書禎臺灣大學：海洋研究所謝志強Hsieh, Chih-ChiangChih-ChiangHsieh2007-11-272018-06-282007-11-272018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/56567摘要 本研究發展了一套新型硝酸鹽分析儀。它結合了流動注入分析法（Flow injection analysis）和氣泡中隔流動分析法（Gas segmented continuous flow analysis）的優點，並去除注入一段樣品來產生波形（Peak）的判斷濃度方式，改以不斷注入樣水產生穩定的最大吸光值。製作方式為先移去舊有注入一段樣品的上樣裝置，變成以蠕動幫浦（Pump）不斷的注入樣水，並於鎘銅還原管前加裝氣泡去除裝置（Debubbler），最終透過最佳化調整即可。完成後的儀器不需要任何的注入閥或自動汲樣器（Autosampler）幫助上樣，只要將鐵弗龍管插入裝樣水的瓶中，加上使用不具記錄波形的分光光度計就可輕鬆測量。以本研究建議的裝置對自然樣品進行測試時，結果和流動注入分析法所測得的一樣，除此之外，操作的精確度（Precision）可小於1%，每個樣品的偵測時間（Detection time）約2分鐘。遇到淡水樣品時，適用範圍為0∼100uM，偵測下限（Detection limit）為0.159uM，解析度（Resolution）約為0.053uM；而海水的適用範圍則為0∼50uM，偵測下限為0.204uM，解析度約為0.068uM。若測量污染的河水或一般海水時，鎘銅還原管的還原率每測十個樣品約降2%，本研究建議每測3∼5個樣品測一次標準樣品，以提高測量的準確度（Accuracy）。Abstract This research combined the flow injection analysis and gas segmented continuous flow analysis to develop a new type of nitrate analyzer. Steps to build the device are as following. First, an autosampler or injection valve is replaced by a pump to continuously inject the sample. Second, a debubbler is added in front of the cadmium reductor to prevent air interference and to maintain stable reduction efficiency of the reductor. Last, flow rates and detection time is adjusted to optimize the analyzer. Continuous and stable signals can be produced and consequently a spectrophotometer without the time scan function can still be used as the recorder. There is no significant difference between measurements of natural waters made by this new method and by traditional flow injection method. Moreover, the operation precision is lower than 1%, and the detection time is about 2 minutes. For the analysis of fresh water samples, the detection range is from 0 to 100uM, the detection limit ca. 0.159uM, and the resolution 0.053uM. For seawater analysis, the detection range is from 0 to 50uM, the detection limit is ca. 0.204uM, and the resolution is 0.068uM. The efficiency of cadmium reductor drops 2% every 10 samples while seawater or polluted fresh water is measured. Therefore, this thesis suggests that measuring a reference material every 3 to 5 samples in order to monitor the decay rate so that the accuracy of the measurements can be improved.目錄 中文摘要……………………………………………………………… i 英文摘要………………………………………………………………ii 第一章 緒論………………………………………………………… 1 1.1 簡介………………………………………………………… 1 1.2 自動分析於鎘銅還原法測硝酸鹽之應用………………… 2 1.3 自動分析於鎘銅還原法測硝酸鹽時的問題……………… 3 1.4 研究動機與目的…………………………………………… 5 第二章 新型硝酸鹽分析儀之設計………………………………… 9 2.1 簡介………………………………………………………… 9 2.2 新型硝酸鹽分析儀之設計原理…………………………… 9 2.3 氣泡去除裝置之製作………………………………………10 2.4 不同新型硝酸鹽分析儀裝置的穩定性比較………………13 2.5 實驗心得……………………………………………………17 第三章 新型硝酸鹽分析儀之最佳化調整……………………… 27 3.1 簡介…………………………………………………………27 3.2 物理稀釋因子調整…………………………………………27 3.3 反應完成度因子之調整……………………………………28 3.4 鎘管長度之選擇……………………………………………29 3.5 偵測時間因子之調整………………………………………29 3.6 實驗心得……………………………………………………33 第四章 資料計算與自然樣品之測試………………………………39 4.1 前言…………………………………………………………39 4.2 新型硝酸鹽分析之資料運算方式…………………………39 4.3 新型硝酸鹽分析儀之檢量線線性範圍……………………42 4.4 新型硝酸鹽分析儀之自然樣品測試………………………45 4.5 實驗心得……………………………………………………48 第五章 結論…………………………………………………………62 參考文獻……………………………………………………………… 65 表目錄 表3.1 可利用之蠕動幫浦管徑大小一覽表………………………34 表3.2 新型硝酸鹽分析儀中氣泡去除裝置之管路流量設計……35 表3.3 新型硝酸鹽分析儀以內徑0.8mm鐵弗龍管為管路之最佳化實驗結果………………………………………………………………… 36 表3.4 新型硝酸鹽分析儀以內徑1.5mm鐵弗龍管為管路之最佳化實驗結果………………………………………………………………… 37 表4.1 新型硝酸鹽分析儀於淡水之檢量線測試…………………50 表4.2 新型硝酸鹽分析儀於海水之檢量線測試…………………51 表4.3 醉月湖樣水測硝酸鹽時之原始數據………………………52 表4.4 姑婆寮溪樣水測硝酸鹽時之原始數據……………………53 表4.5 學生實習航次海水樣品測硝酸鹽時之原始數據…………54 圖目錄 圖1.1 硝酸鹽流動注入分析儀之裝置圖……………………………6 圖1.2 硝酸鹽氣泡中隔連續流動儀之裝置圖………………………7 圖1.3 自助式無觸自動分析之理想圖………………………………8 圖2.1 流動注入自動分析儀與新型分析儀於記錄器上所產生訊號之示意圖…………………………………………………………………18 圖2.2 氣泡去除裝置之簡單設計圖………………………………19 圖2.3 氣泡去除三通頭之製作方式示意圖………………………20 圖2.4 氣泡去除裝置之穩定度測試圖……………………………21 圖2.5 新型硝酸鹽分析儀之裝置一設計圖………………………22 圖2.6 新型硝酸鹽分析儀之裝置二設計圖………………………23 圖2.7 新型硝酸鹽分析儀之裝置三設計圖………………………24 圖2.8 新型硝酸鹽分析儀之裝置四設計圖………………………25 圖2.9 不同新型硝酸鹽分析儀裝置之穩定度測試圖……………26 圖3.1 新型硝酸鹽分析儀之最佳化實驗裝置圖…………………38 圖4.1 以海水當載流時可能出現之問題示意圖…………………55 圖4.2 台北縣坪林鄉姑婆寮溪之淡水樣品採樣位置圖…………56 圖4.3 流動注入分析和新型分析儀測姑婆寮溪樣水中硝酸鹽含量之 結果……………………………………………………………………57 圖4.4 國立台灣大學醉月湖之淡水樣品採樣位置圖……………58 圖4.5 醉月湖樣品以流動注入分析和新型硝酸鹽分析測量之結果………………………………………………………………………59 圖4.6 學生實習航次(ORI-823)海水樣品之採樣位置圖…………60 圖4.7 學生實習航次（ORI-823）樣水以流動注入分析和新型分析儀測量硝酸鹽所得之結果…………………………………………… 61 圖5.1 新型硝酸鹽和亞硝酸鹽兩同步儀的裝置圖………………641376747 bytesapplication/pdfen-US硝酸鹽,自動分析,氣泡去除裝置natrate,automation,debubblerthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/56567/1/ntu-96-R93241408-1.pdf