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新型在線紫外光譜水質(zhì)分析儀原理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-01-24  來源:中國化工儀器網(wǎng)
核心提示: 新型在線紫外光譜水質(zhì)分析儀原理

國內(nèi)外有不少科研機(jī)構(gòu)和專業(yè)廠商都在研究如何能在線地測定這些水質(zhì)替換參數(shù)。

目前,在線自動分析儀的主要技術(shù)原理有化學(xué)滴定法、電化學(xué)丈量法、可見和紫外分光光度法[7]。第1種方法的原理是通過化學(xué)滴定來確定水質(zhì)參數(shù)的含量。其缺點(diǎn)是丈量時間過長、操縱維護(hù)復(fù)雜,運(yùn)行本錢高,同時還會產(chǎn)生二次污染。第2種方法的原理是利用水中有機(jī)物在工作電極表面被氧化的同時,工作電極上將有電流變化,當(dāng)工作電極的電位衡定時,電流的變化與水中的水質(zhì)參數(shù)成線性關(guān)系。通過計(jì)算電流的變化便可測出水質(zhì)參數(shù)。其主要特點(diǎn)是丈量速度快,儀器結(jié)構(gòu)簡單,沒有二次污染。缺點(diǎn)是通過不同電化學(xué)法產(chǎn)生的電極電流變化只和一種替換參數(shù)有線性關(guān)系,和其他水質(zhì)參數(shù)則存在非線性的關(guān)系。因此一般以電化學(xué)法為原理的在線分析儀只能丈量一種水質(zhì)參數(shù)[2]。第3種方法是建立在吸收定律之上的一種利用被測物質(zhì)的分子或離子對特征電磁輻射的吸收程度進(jìn)行定量分析的方法。實(shí)驗(yàn)證實(shí),紫外吸光度能反映水中有機(jī)污染的程度,特別是對水中的一大類芳香族有機(jī)物和帶雙鍵有機(jī)物尤為靈敏。很多資料亦表明紫外吸光度和一些主要水質(zhì)替換參數(shù)具有一定的相關(guān)性[4],因此,通過分析紫外吸光度來獲得水質(zhì)參數(shù)具有極為重要的理論與實(shí)際意義。該文介紹的是一種新型在線紫外光譜水質(zhì)分析儀,以紫外分光光度法為原理,采集水樣在紫外區(qū)的全波段光譜,通過分析光譜數(shù)據(jù)的相關(guān)性,獲得全光譜中的特征光譜。然后利用智能軟件的算法分析光譜和各水質(zhì)參數(shù)的關(guān)系,建立相關(guān)猜測模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該水質(zhì)分析儀有丈量速度快、精度高、跟蹤性能好、操縱簡便的特點(diǎn),和同類產(chǎn)品相比具有極大的上風(fēng)。
 
系統(tǒng)丈量原理
 
該儀器就是一種以紫外分光光度法為原理的水質(zhì)分析儀。和國外同原理的分析儀不同的是,國外儀器采用的光源只產(chǎn)生單一波長的光譜,這是由于紫外UV254與COD近似成線性關(guān)系,而其他波長和水質(zhì)參數(shù)的關(guān)系則比較復(fù)雜。為了不喪失其他波長所提供的關(guān)于水質(zhì)參數(shù)的有用信息,該儀器使用的光源產(chǎn)生250~470nm的光譜,通過智能軟件分析不同波長對水質(zhì)參數(shù)變化的影響,建立兩者的關(guān)系模型。而且不少國外儀器在使用中或多或少會用到一些化學(xué)試劑。如日本DKK-TOA公司的幾款水質(zhì)分析儀就是屬于這種類型。筆者設(shè)計(jì)的儀器在使用中則不需要任何化學(xué)試劑,因此能更迅速、直接地獲得各種水質(zhì)參數(shù)。相比以往的各種水質(zhì)分析儀,該系統(tǒng)具有丈量速度快、可重復(fù)性好、本錢低、不形成二次污染的優(yōu)點(diǎn)。
 
編輯:songjiajie2010

 
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