Vacatures     CLAROS
Nederlands

Stikstof, totaal

 Printen

Wat is stikstof?

Stikstof is een chemisch element met het symbool N, het atoomnummer 7 en de atoommassa 14. Het kan voorkomen in een diatomische moleculaire vorm (N2) als een kleurloos gas en kan deel uitmaken van een vloeibare of vaste verbinding. Ongeveer 78% van de atmosfeer van de aarde bestaat uit een gasvormige vorm van stikstof, waardoor het het meest overvloedige niet-gecombineerde element is. Tijdens de stikstofcyclus stroomt stikstof uit de atmosfeer naar de biosfeer (in organische verbindingen) en vervolgens terug naar de atmosfeer. Complexe organismen hebben stikstof nodig om essentiële moleculen te bouwen, zoals aminozuren (en dus eiwitten), nucleïnezuren (DNA en RNA) en adenosine-trifosfaat (ATP - energieoverdrachtsmolecuul). Omdat installaties geen gasvormige stikstof kunnen gebruiken, vertrouwen ze op stikstof-fixerende bacteriën in de bodem om stikstof om te zetten in ammoniak en nitriet. Nitraatvormende bacteriën zetten nitriet onder aerobe omstandigheden om in nitraat. Nitraat is de meest volledig geoxideerde toestand van stikstof.

Nitrificatie en denitrificatie

Nitrificatie is de biologische oxidatie in twee stappen van ammoniak tot nitriet en ten slotte nitraat. Denitrificatie is een microbieel gefaciliteerd proces waarbij nitraat wordt gereduceerd om uiteindelijk moleculaire stikstof te produceren. Nitrificatie/denitrificatie wordt vooral gebruikt in afvalwaterbehandelingsprocessen. In deze processen worden verschillende condities in oxische (aerobe) en anoxische zones van afvalwaterzuivering gebruikt door autotrofe bacteriën zoals nitrosomonas, of heterotrofe bacteriën zoals nitrobacter om ammoniak, nitriet en nitraat om te zetten in stikstofgas.

Zuurstofregeling is van essentieel belang voor nitrificatie, naast andere belangrijke factoren zoals alkaliteit. Opgeloste zuurstof (DO) moet tijdens nitrificatie worden bewaakt en beheerst. Effectieve denitrificatie is afhankelijk van het ontbreken van opgeloste zuurstof en een geschikte hoeveelheid gemakkelijk afbreekbare koolstof.

Totaal Kjeldahl-stikstof

De term totaal Kjeldahl-stikstof verwijst naar de combinatie van ammoniak en organische stikstof. Het omvat echter geen nitriet-stikstof of nitraat-stikstof.

Totaal stikstof

Totaal stikstof is de som van alle verschillende vormen van stikstof die aanwezig zijn in het water, inclusief ammoniak en organisch gebonden stikstof (totaal Kjeldahl-stikstof), en nitriet en nitraat.

Ammoniak & ammonium

Ammoniak en ammonium hebben een pH- en temperatuurspecifieke relatie.

Afvalwaterzuivering

De corrosieve eigenschappen van ammoniak (in gasvorm en geconcentreerde oplossingen) kunnen, afhankelijk van de concentratie, lichte oog- of huidirritatie of chemische verbranding veroorzaken. Bovendien kan ammoniak zelfs bij lage gehaltes esthetische problemen veroorzaken, zoals een onaangename smaak of geur.

Wastewater Treatment

Ammoniak is giftig voor in het water levende organismen, zelfs in zeer lage concentraties. Afvalwaterinstallaties voeren behandeld water af naar veel verschillende locaties. De meeste zuiveringsinstallaties lozen in ontvangende water met specifieke toepassingen en organismen. De combinatie hiervan bepaalt het ammoniakniveau dat veilig kan worden afgevoerd uit een afvalwaterzuiveringsinstallatie.


Naar de webshop

Waarom stikstof meten?

Hoewel stikstof in de vorm van ammoniak, nitriet en nitraat een essentiële voedingsstof is voor planten en dieren, kan overtollige stikstof in veel gevallen schadelijk zijn.

  • In waterlichamen kunnen hoge concentraties stikstof leiden tot uitputting van DO en dus een negatieve invloed hebben op het leven in het water.
  • Drinkwater met een overmaat aan stikstof in de vorm van ammoniak of nitraat kan een risico voor de volksgezondheid vormen. Bovendien kunnen veranderingen in de nitrietconcentraties in drinkwaterdistributiesystemen een indicatie zijn van het begin van nitrificatie, wat de waterkwaliteit nadelig beïnvloedt.
  • Bij afvalwaterzuivering kunnen hoge concentraties ammoniak in combinatie met een verhoogde pH giftig zijn voor slibontsluitingsmicroben.

Bij Hach ®, vindt u de testapparatuur, hulpmiddelen, training en software die u nodig hebt om de stikstofgehaltes in uw specifieke procesapplicatie te bewaken en te beheren.

 

LCK

Aanbevolen producten om stikstof te meten

EZ Series totaal-stikstofanalysers

De EZ Series online analysers bieden meerdere opties voor de bewaking van totaal stikstof in water.

Lees meer

Spectrofotometers

Hach creëert oplossingen die uw dagelijkse routinetests eenvoudiger maken.

Lees meer

Hach BioTector B7000 TOC/TN/TP-analyser

Een enkele analyser voor koolstofverontreiniging en nutriëntgehaltes van stikstof/fosfaat in water.

Lees meer

Chemicaliën, reagentia en standaarden

Hach levert reagentia van hoge kwaliteit voor routinematige en veeleisende wateranalyses.

Lees meer

LT200 thermostaat

De LT200 is ontworpen om tijd te besparen en nauwkeurigheid te garanderen tijdens testen.

Lees meer

 

Voor welke processen is nitraat-/nitrietbewaking vereist?

Oppervlaktewater, gemengd water en grondwater

Ammoniak, nitriet en nitraat kunnen van nature voorkomen in waterlichamen of aanwezig zijn als gevolg van afvloeiing van meststoffen, afvloeiing van dierlijk afval, defecte septische systemen, vermenging met gechloreerd water of industriële lozingen die corrosieremmers bevatten. Daarom is het belangrijk om de ammoniak-, nitriet- en nitraatgehaltes te bewaken om de behandeling te geleiden en te optimaliseren.

Een turquoise glinsterende plas water in een grot. Grondwaterbronnen hebben vaak stikstof die van nature voorkomt in de vorm van ammoniak, nitriet en nitraat.

Drinkwaterzuivering

Wanneer ammoniak niet wordt gebruikt tijdens desinfectie, kan de aanwezigheid ervan in een distributiesysteem wijzen op het lekken van materialen die in de constructie van de leidingen werden gebruikt, of op waterverontreiniging als gevolg van schade in het systeem. Wanneer ongewenste ammoniak met chloor wordt gecombineerd, vermindert dit de desinfecterende kracht van de chlorering.

Wanneer ammoniak wordt gebruikt voor desinfectie tijdens het chloraminatieproces, moeten de gehaltes worden bewaakt en beheerd om de volksgezondheid te beschermen.

Deze waterzuiveringsinstallatie gebruikt ammoniak, een bron van stikstof voor desinfectie.

Aquacultuur

Als afvalproduct van het waterleven kan ammoniak giftig zijn voor vissen en waterplanten bij gehaltes van slechts 0,5 mg/L. In gevestigde aquaria kan ammoniak snel worden omgezet in nitriet en uiteindelijk nitraat. De meeste aquaria streven naar een nul-aanwezigheid van ammoniak.

In natuurlijke wateromgevingen kunnen hoge ammoniakgehaltes resulteren in overmatige algengroei, die het zonlicht blokkeert en een negatieve invloed heeft op zichtvoeding en fotosynthese.

Gebieden met aquacultuurnetten bevatten kweekvis. Een bijproduct van de kweek is ammoniak, dat ook giftig kan zijn voor vissen.

Landbouw

Stikstof in de vorm van ammoniak wordt vervolgens door planten gebruikt om essentiële organische moleculen te creëren die nodig zijn voor complexe organismen. Om dit natuurlijke proces (dat deel uitmaakt van de stikstofcyclus) te ondersteunen of te verbeteren, wordt vaak ammoniak aan meststoffen toegevoegd. Zo wordt voor oplossingen voor hydroponische voedingsstoffen stikstof als ammoniakzout toegevoegd. Ammoniak kan ook in de grond aanwezig zijn, als gevolg van ureumdosering.

Een landbouwtractor die gewassen bemest introduceert stikstof in de vorm van ammoniak.

Farmaceutische industrie

In de farmaceutische productie wordt ammoniakoplossing gebruikt om zwakke anionenuitwisselingsharsen te regenereren en de pH van het proceswater aan te passen.

In geneesmiddelen wordt een ammoniakoplossing gebruikt om zwakke anionenuitwisselingsharsen te regenereren. Ammoniak is een bron van stikstof.

Afvalwaterzuivering

Methoden voor totaal stikstof meten stikstofbelastingen op influentstromen, in tussenliggende fasen van waterzuivering voor slib en op effluent om de algehele efficiëntie van de zuiveringsinstallatie te meten. Door de stikstofgehaltes te beoordelen kunnen procesbewaking, procesaanpassing en het stikstofreductierendement gedurende de gehele behandeling plaatsvinden.

Typical ammonia levels in raw municipal wastewater range from 30 mg/L - 50 mg/L NH 3 -Typische ammoniakgehaltes in onbehandeld gemeentelijk afvalwater varieren van 30 mg/L - 50 mg/L NH3-N. Nitraatgehaltes geven de fase van omzetting van ammoniak en organische stikstofvormen in nitraat door middel van de aerobe biologische behandelingsstappen tijdens nitrificatie aan.

Een afvalwateregalisatietank bewaakt de totale hoeveelheid stikstof van influentwater tijdens tussenliggende fasen van de waterslibbehandeling.

Slibretentietijd

Een correcte slibretentietijd (SRT) en correct MLSS-gehalte in het beluchtingsbassin zijn essentieel voor naleving van regelgeving en energiezuinige behandeling om een stabiele nitrificatie te garanderen.

De slibbehandeling in dit beluchtingsbassin start de nitrificatie van ammoniak. Bewaking van stikstof hier zorgt voor naleving van regelgeving en energiezuinige behandeling.

Hoe wordt totaal stikstof bewaakt?


Hach reagentiaset voor stikstof-ammonia, TNT, AmVer (salicylaat), laag bereik

Titaniumchloride-reductiemethode (totaal anorganische stikstof)

Titanium (III)-ionen verminderen nitraat en nitriet tot ammoniak in een basische omgeving. Na centrifugering om vaste stoffen te verwijderen, wordt de ammoniak gecombineerd met chloor om monochlooramine te vormen. Monochlooramine reageert met salicylaat en vormt 5-aminosalicylaat (een groene oplossing), zoals bij de salicylaatmethode in ammoniakstikstof (zie stikstof en ammoniak).

Benchtop:

Totaal anorganische stikstof


Hach Nitrogen (Total) TNTplus Vial Test, LR (1-16 mg/L N), 25 Tests

Persulfaatontsluitingsmethode (totaal stikstof)

Een alkalisch persulfaatontsluiting zet alle vormen van stikstof om in nitraat. Na de ontsluiting wordt natriummetabisulfiet toegevoegd om interferenties van halogeenoxiden te elimineren. Onder sterk zure omstandigheden reageert nitraat met chromotropisch zuur om de bifenylringen op verschillende locaties te nitreren, waardoor verschillende nitraten worden gevormd. De genitreerde producten worden gemeten bij 410 nm.

Benchtop/draagbaar:

TNT LR

TNT HR

Anorganische en organische stikstofverbindingen worden ontsloten met peroxodisulfaat en geoxideerd tot nitraat. De nitraationen reageren met 2,6-dimethylfenol in een oplossing van zwavelzuur en fosforzuur en vormen een nitrofenol. De meetgolflengte is 345 nm.

Benchtop:

LCK138 Kuvettentest voor Laton totaal stikstof, 1-16 mg/L TN, 25 testen

LCK238 Kuvettentest voor Laton totaal stikstof, 5-40 mg/L TN, 25 testen

LCK338 Kuvettentest voor Laton totaal stikstof, 20-100 mg/L TN, 25 testen

LCK438 Kuvettentest voor Laton totaal-stikstof, 100-250 mg/L TN

Anorganische en organische stikstofverbindingen worden ontsloten met peroxodisulfaat en geoxideerd tot nitraat. Het nitraat wordt gereduceerd tot nitriet door toevoeging van een reductiereagens. Het nitriet reageert in een zuur medium met het kleurreagens om een paars azocomplex te produceren. De meetgolflengte is 546 nm.

Online:

EZ Series totaal-stikstofanalysers

Geavanceerd tweetraps-oxidatieproces met toepassing van hydroxylradicalen. Rechtstreekse fotometrische analyse van nitraat na oxidatie.

Online:

Hach BioTector B7000 TOC/TN/TP-analyser

 

Ga voor meer informatie over het bewaken van andere stikstofvormen naar deze gerelateerde parameterpagina's: Ammoniak & ammonium, nitraat en nitriet. ammoniak & ammonium, nitraat & nitriet.

Veelgestelde vragen

Welke TN-bereiken worden aangeboden op de EZ Series-analysers?

De EZ Series online analysers bieden meerdere opties voor de bewaking van totaal stikstof in water. Typische applicaties zijn afvalwater en oppervlaktewater.

  • EZ7700 Stikstof, totaal, 0,1 - 2 mg/L
  • EZ7701 Stikstof, totaal, 0,2 - 5 mg/L
  • EZ7702 Stikstof, totaal, 0,25 - 10 mg/L
  • EZ7703 Stikstof, totaal, 0,5 - 20 mg/L

EZ Series biedt ook gecombineerde TN/TP-analysers:

  • EZ7600 Stikstof, totaal, 0,05 - 2 mg/L & Fosfaat, totaal, 0,01 - 1 mg/L
  • EZ7601 Stikstof, totaal, 0,1 - 5 mg/L & Fosfaat, totaal, 0,02 - 2 mg/L
  • EZ7602 Stikstof, totaal 0,2 - 10 mg/L & Fosfaat, totaal, 0,05 - 5 mg/L
  • EZ7603 Stikstof, totaal 0,5 - 50 mg/L & Fosfaat, totaal, 0,05 - 10 mg/L EZ Series kan ook worden geconfigureerd om TN, NO 3 en NO 2 te meten: EZ7750 Stikstof, totaal, 0,1 - 2 mg/L & Nitraat, 5 - 600 µg/L & Nitriet, 10 - 800 µg/L

Wat is de relatie tussen de stikstofhoudende verbindingen?

Hieronder vindt u een samenvatting van de relatie tussen verschillende stikstofverbindingen en de voor analyse aanbevolen stikstofmethode:

(TIN) = (NH3) + (NO3-) + (NO2-)

(TN) = Organische stikstof (alle) + NH3 + NO3- + NO2-

(TKN) = Organische stikstof (trinegatief oxidatief*) + NH3

*Trinegatief oxidatief: Houdt geen rekening met azide, azine, azo, hydrazone, nitril, nitro, nitroso, oxime en semicarbazon

TKN-resultaten vergelijken

TKN = (ongeveer) TN - (NO3- + NO2-)

TKN = (ongeveer) NH3 + organische stikstof

Organische stikstof:

TKN - NH3 = Organische stikstof

TN-TIN = Organische stikstof

Legenda acroniemen:

Totaal anorganische stikstof (TIN)
Ammoniak (NH3)
Ammonium (NH4+)
Nitraat (NO3-)
Nitriet (NO2-)
Totaal Kjeldahl-stikstof (TKN)
Totaal stikstof (TN)

Heeft Hach een test voor totaal organische stikstof?

Hach heeft geen methode voor het rechtstreeks meten van totaal organische stikstof.

Er zijn twee manieren om het totaal organische stikstof van een monster te bepalen:

  • Meet de TKN (totaal Kjeldahl-stikstof) en trek de ammoniakresultaten ervan af om het totaal organische stikstof te berekenen of;
  • Meet het totaal stikstof en trek het resultaat voor totaal anorganische stikstof ervan af om het totaal organische stikstof te berekenen.

Zijn de LCK-reagentia van Hach goedgekeurd om te gebruiken voor milieurapportages?

Ja, de LCK-kuvettentesten van Hach zijn in overleg met de regelgevende instanties vaak te gebruiken voor de milieurapportages. Met standaardoplossingen en ringonderzoekoplossingen biedt het u de zekerheid die u nodig hebt.