)。氨分子和水分子發生反應，生成一水合氨(NH3· H2O，又稱氫氧化銨，為一元弱堿)：
一水合氨電離為銨根離子和氫氧根離子：
在線氨氮分析儀主要采用離子選擇性電極法和濕化學分析儀法進行氨氮測量。
1、離子選擇性電極法
離子選擇性電極(Ion Selective Effect，ISE)的核心部件是覆膜，用于選擇測量的離子。覆膜帶離子載體，特定種類的離子(例如：氨氮或硝氮)可以選擇性“遷移”通過覆膜，隨后到達電極。離子遷移完成后，電荷發生變化，產生電位，電位值與離子濃度對數成比例關系。恒定電位的參比電極用于測量電位，并基于能斯特方程(Nernst)計算離子濃度。基于電位法測量原理，測量結果不受色度和濁度的影響，離子選擇性電極測量過程中不需要試劑、不產生廢液，也不需要獨立的采樣和預處理系統，屬于真正意義上的在線測量。離子選擇性電極法的測量原理和電極的結構如圖所示。
溫度和pH值對于離子選擇性氨氮的測量影響較大，微小的波動會引起氨氮示值的偏差， 因此需要對氨氮傳感器進行溫度和pH值補償。氨氮是指水體中的游離氨分子和銨根離子的總和，二者在水中存在化學平衡，其平衡取決于水體的pH值，離子選擇性電極測量的是銨根離子的濃度，通過pH值補償計算得到總的氨氮濃度。
2、濕化學分析儀法
氨氮的濕化學分析方法種類大致可以分為兩種：氨氣逐出法和分光光度法。氨氣逐出法又分為氨氣敏電極法和pH比色法，分光光度法又分為水楊酸鈉法和納氏試劑法兩種。
氨氣逐出法利用了氨氮在堿性環境下化學平衡向氨分子方向推進的反應特性，利用空氣吹脫裝置將氨分子吹脫至獨立的腔室中，利用氨氣敏電極測量氨氮濃度，或者利用氨氣溶解于水中pH值變化的特性，通過特定的顯色劑測量氨氮濃度。氨氣逐出法測量過程中需要消耗堿化劑和顯色劑，其優點是不受水體濁度和色度的影響，但是水體中的有機胺在強堿作用下易轉化為氨氮導致測量值的偏差，同時該方法在氨氮濃度較低時，氨氣吹脫的轉換率偏低導致測量偏差。由于受到相關國家相關水質監測標準的限制，這兩類儀表在油氣化工行業應用近年來逐漸趨小。
分光光度法基于傳統的實驗室氨氮測量方法，水樣經過過濾預處理后被泵送至混合器反應腔室中，按照指定混合比例精確加入專用顯色劑產生化學反應。反應結束后，試樣顯現為某種特定顏色。光度計測量試樣或著色溶液在特定波長處的吸光度。分析波長及其相互關系與特定參數相關。基于比例關系，總吸光度直接代表試樣中分析參數的濃度。為了對濁度和污染、LED光源老化產生的干擾進行補償，進行實際測量前首先進行參比測量，從測量信號中減去參考信號。
水楊酸鈉法和納氏試劑法的試劑、反應時間以及測量波長不同。其中納氏試劑的試劑中包含高濃度的碘化汞，碘化汞毒性較高，因此納氏試劑法在測量較為頻繁的在線測量應用中使用較少。
氨氮分析儀的應用
當前，氨氮已成為水體的主要污染物之一，氨氮分析儀廣泛應用于地表水、地面水、污水和工業廢水的測定。同時為改善水質污染狀況， 國家進一步強化了排放標準，設置了氨氮消減目標，在線污染源自動檢測系統在原有安裝COD等分析儀表的基礎上，增加設置氨氮分析儀的要求。
