什么是游泳池尿素传感器

2023-05-10 14:56:27

游泳池水质尿素传感器

尿素,又称碳酰胺(carbamide),是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物是一种白色晶体。最简单的有机化合物之一,是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。也是目前含氮量最高的氮肥。


可与酸作用生成盐。有水解作用。在高温下可进行缩合反应,生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至160℃分解,产生氨气同时变为异氰酸。因为在人尿中含有这种物质,所以取名尿素。尿素含氮(N)46%,是固体氮肥中含氮量最高的。

尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需加热)能水解生成氨和二氧化碳。对热不稳定,加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。硫酸铜和缩二脲反应呈紫色,可用来鉴定尿素。若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。(机理:先脱氨生成异氰酸(HN=C=O),再三聚。)与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲(又称酸,因其有一定酸性)。在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应,缩聚成脲醛树脂。与水合肼作用生成氨基脲。


尿素在肝脏产生后融入血液(人体内的浓度在每升2.5至7.5微摩尔之间),最后通过肾脏由尿排出。少量尿素由汗排出。生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢,叫做尿素循环。此过程耗费能量,却很必要。因为氨有毒,且是常见的新陈代谢产物,必须被消除。肝脏在合成尿素时,需要N-乙酰谷氨酸作为调节。含氮废物具有毒性,产生于蛋白质和氨基酸的分解代谢(即脱氨基作用,是氨基酸在脱去氨基的过程,该过程生成的含氮化合物在肝脏中转化为尿素,不含氮部分转化为糖类或脂肪等)过程。大多数生物必须再处理之。海生生物通常直接以氨的形式排入海水。陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。鸟和爬行动物通常排泄尿酸,其它动物(如哺乳动物)则是尿素。例外如,水生的蝌蚪排泄氨,但在其蜕变过程转为排泄尿素;大麦町狗主要排泄尿酸,不是尿素,因为其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。


哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。这循环最早在1932年被提出,其反应起点是氨的分解。1940年代澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后,它已完全被理解。在这循环中,来自氨和 L-天冬氨酸的氨基被转换为尿素,起中介作用的是 L-鸟氨酸、瓜氨酸、L-精氨酸-琥珀酸和L-精氨酸。


尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。但别种生物亦然,如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。


游泳池中尿素的来源有人体的尿液,也就是有人发懒不愿意起来去洗手间直接在里面尿尿,还有人体的汗液、唾沫、眼泪、鼻涕等这些分泌物也含有尿素,所以只要有人游泳,即使没人在泳池中尿尿,游泳池也还是会含有尿素的。


游泳池含有尿素很正常,但是超标就不正常了,游泳池尿素含量超标主要原因就是他们懒呗,不去处理或者不愿意处理,游泳池去除尿素方法有几种,一种就是装设备,但是价格很贵,没几个会愿意装,一种就是传统的方法——换水,但是夏天游泳人多尿素超标的很快,换水也不一定换得过来,而且成本也很高,现在还有一种新的去除尿素方法,就是使用科 瑞德尿素降解剂,这个方法去尿素很快也相对便宜,如果不装设备,也不愿意换水或者每天游泳的人实在太多换水也换不过,连最简单的尿素降解剂也不愿意使用的话,那尿素超标就再正常不过了泳池尿素超标对人的危害不管对男性、女性都是一样的,水中过高的尿素会腐蚀大家的头皮还有刺激人的皮肤、眼角膜等等,抵抗力弱一点的人就会容易感染到红眼病、中耳炎、性软疣和一些真菌性皮肤病,这些危害不会区分什么男女,都是统一攻击的。


众所周知,我们在种植农作物,花草树木都会撒上含尿素的肥料。游泳池尿素超标无疑给水中植物的孢子,藻类提供了良好的生长环境。导致水中藻类的迅速生长,污染水质。

尿素的测定方法可分为两大类:一类直接法,尿素直接和某试剂作用,测定其产物,最常见的为二乙酰一肟法;另一类是尿素酶法,用尿 素酶将尿素变成氨,然后用不同的方法测定氨. 

1)尿素酶法(直接法):尿素酶法利用尿素酶催化尿素水解生成铵盐,铵盐可用纳氏试剂直接显色、酚-次氯酸盐显色或酶偶联反 应显色.

尿素测定目前多采用尿素酶偶联法:用尿素酶分解尿素产生氨,氨在谷氨酸脱氢酶的作用下使NADH氧化为NAD+时,通过34 0nm吸光度的降低值可计算出尿素含量.

此反应是目前自动生化分析仪上常用的测定原理.此外,尿素酶水解尿素产生氨的速率,也可用电导的方法进行测定,其电导的增加 与氨离子浓度有关,反应只需要很短的时间,适用于自动分析仪.


2)酚-次氯酸盐显色法:尿素酶水解尿素生成氨和酚及次氯酸盐,在碱性环境中作用形成对-醌氯亚胺,亚硝基铁氰化钠催化此反 应:对-醌氯亚胺同另一分子的酚作用,形成吲哚酚,它在碱性溶液中产生蓝色的解离型吲哚酚:


此反应敏感,血清用量少(10μl),无需蛋白沉淀,一般用于手工操作测定中.

3)纳氏试剂显色法:尿素经尿素酶作用后生成氨,氨可与纳氏试剂(HgI2.2KI的强碱溶液)作用,生成棕黄色的碘化双汞铵.尿素酶法的优点是反应专一,特异性强,不受尿素类似物的影响,缺点是操作费时,且受体液中氨的影响.


⑵二乙酰一肟法(直接法):尿素可与二乙酰作用,在强酸加热的条件下,生成粉红色的二嗪化合物(Fearom反应),在54 0nm比色,其颜色强度与尿素含量成正比.二乙酰不稳定,用二乙酰一肟代替,后者遇酸水解成二乙酰. 试剂中加入Fe3+或Cd2+及硫氨脲,可提高灵敏度,增加显色稳定性,其中Fe3+和Cd2+有氧化作用,还能消除羟胺的 干扰作用.提高酸的浓度可增加灵敏度.二乙酰一肟与尿素的反应不是专一的,与瓜氨酸也有显色.本法灵敏、简单,产生的颜色稳定, 缺点是加热时有异味释放,一般临床已很少使用此方法.


尿素测定用血清或血浆,体液中尿素的浓度常用尿素中含有的氮来表示,称为尿素氮.如欲换算成尿素,可根据60g 尿素含有28g氮计算,即1g尿素相当于0.467g尿素氮,或是1g尿素氮相当于2.14g尿素.


5)酶电极法:它是基于尿素水解产生铵离子,铵离子使溶液中的电导率发生变化,利用特定的电极测定溶液中电导率的变化来测定溶液中的尿素含量的方法叫做酶电极发。


 随着智能化生产管理的发展,对用泳池的水质监测提出了新的要求。要求游泳池的尿素的检测要具有实时性,需要不断的采集,检测和记录游泳池里面水质的参数。所以游泳池尿素的检测一般采用酶电极法。游泳池水质传感器采用485通讯,安装布线简单方便。可以在软件实时的查看监控游泳池里面的相关参数和控制相应的处理设备。

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