在水處理、食品飲料、醫(yī)療衛(wèi)生、游泳池及飲用水安全等領域,對水質中余氯含量的精準監(jiān)測是至關重要的環(huán)節(jié)。臺式水質余氯檢測儀作為一種高精度、高效率的實驗室常用設備,其核心工作原理主要基于光電比色法。下面,我們將詳細解析其工作流程與原理。 一、核心原理:光電比色法 光電比色法是當今臺式余氯檢測儀最主流、最可靠的技術原理。其理論基礎是朗伯-比爾定律。該定律表明:當一束平行單色光通過一定厚度的有色溶液時,溶液對光的吸光度與溶液中有色物質的濃度成正比。 簡單來說,就是水樣中的余氯濃度越高,與特定試劑反應后生成的顏色就越深,對特定波長光的吸收能力就越強。儀器通過測量這種吸光度的變化,即可精確計算出水樣中的余氯含量。 二、工作流程步驟 1、樣品制備與反應 這是流程的起點。操作人員使用移液器精確量取一定體積的待測水樣(通常為10-25mL)置于專用的玻璃或塑料比色皿中。隨后,向比色皿中加入配套的顯色試劑(最常用的是DPD試劑)。 DPD(N, N-二乙基-對苯二胺)反應原理:水中的游離余氯(包括次氯酸HClO和次氯酸根ClO-)會立即與DPD試劑發(fā)生氧化還原反應,生成穩(wěn)定的玫瑰紅色化合物。余氯濃度越高,生成的紅色就越深。 2、光學測量 反應完成后,將比色皿外壁擦拭干凈,放入儀器的樣品室(或稱光路)中并蓋上蓋子,以隔絕外界光線干擾。隨后啟動測量程序: 發(fā)光:儀器內部的一個特定波長(通常是520nm左右)的LED光源會發(fā)射出一束穩(wěn)定的單色光,這束光垂直穿過比色皿中的有色溶液。 感光:在比色皿的另一側,有一個光電傳感器(如光電二極管或光電管)負責接收穿透溶液后的光信號。 轉換:光電傳感器會將接收到的光信號強度轉換成與之成正比的電信號。 3、信號處理與計算 這是儀器的“大腦”工作環(huán)節(jié)。儀器內部的微處理器(MCU)會接收來自光電傳感器的電信號。 建立基準:儀器在測量樣品前會進行“清零”或“空白校準”,即測量一個加入蒸餾水和不加試劑或加入純水試劑的比色皿,此時的吸光度值作為基準零點。 計算吸光度:微處理器通過比較樣品與空白基準的光強信號,根據(jù)朗伯-比爾定律公式自動計算出樣品溶液的吸光度值(A值)。 濃度換算:儀器內部已經(jīng)預存了由一系列已知濃度標準溶液建立起的校準曲線(A-C曲線)。微處理器將計算出的吸光度值代入這條曲線公式,瞬間即可計算出待測水樣中精確的余氯濃度值。 4、結果顯示與輸出 最終的計算結果會以數(shù)字形式清晰地顯示在儀器的液晶顯示屏(LCD) 上,單位通常為mg/L(ppm)。高端型號的儀器還具備數(shù)據(jù)存儲、打印輸出或通過數(shù)據(jù)線傳輸至電腦等功能,便于后續(xù)的數(shù)據(jù)記錄與分析。 臺式水質余氯檢測儀是一個集化學顯色反應、精密光學系統(tǒng)和智能電子計算于一體的高科技設備。其工作流程環(huán)環(huán)相扣,從DPD與余氯的顯色反應開始,通過光學系統(tǒng)捕捉顏色深淺,最終由微處理器依據(jù)科學定律完成精準定量。
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