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光譜水質(zhì)監(jiān)測(cè)原理
2020-6-4 閱讀(5852)
當(dāng)光輻射到介質(zhì)(例如水)上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種效應(yīng)，如反射、散射或吸收。朗伯-比爾定律指出，某一波長(zhǎng)上光的吸收率取決于被測(cè)物質(zhì)的濃度。UV/Vis光譜水質(zhì)分析儀正是利用了這一原理，使用波長(zhǎng)在紫外和可見(jiàn)(UV/Vis)范圍內(nèi)的光照射到水體介質(zhì)上，因此被稱為UV/Vis光譜法。水中的物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同強(qiáng)度的吸收，剩余的光由檢測(cè)器測(cè)量，然后可以利用每個(gè)波長(zhǎng)的光的吸收率來(lái)計(jì)算水中物質(zhì)的濃度。
為了正確測(cè)定不同物質(zhì)在水中的吸收率，必須首先定義一個(gè)參比值。因此需定義一個(gè)參比值。因此需的發(fā)射光強(qiáng)度。為了以后的發(fā)射光強(qiáng)度。為了以后正確計(jì)算水中成分，應(yīng)該盡可能地使用雙蒸水。清水光譜強(qiáng)度會(huì)被存儲(chǔ)為參比強(qiáng)度數(shù)據(jù)I0。
每次測(cè)量時(shí)，光譜檢測(cè)器會(huì)測(cè)量光線通過(guò)介質(zhì)并被吸收后的剩余光譜強(qiáng)度。這個(gè)光譜就被稱為原始光譜。原始光譜會(huì)被存儲(chǔ)為光譜強(qiáng)度數(shù)據(jù)I0。
根據(jù)清水校準(zhǔn)光譜和水樣的原始光譜，結(jié)果計(jì)算出每個(gè)單獨(dú)波長(zhǎng)的吸收率A=lg(I0/I)，利用這個(gè)計(jì)算值就可以得出整個(gè)波段的吸收光譜。
UV/Vis光譜水質(zhì)的測(cè)量參數(shù)
用UV/Vis光譜水質(zhì)分析儀可以同時(shí)測(cè)量不同的參數(shù)。當(dāng)然，佳的測(cè)量參數(shù)是那些在UV/Vis范圍內(nèi)對(duì)光有吸收的參數(shù)，例如經(jīng)常需要測(cè)量的硝酸鹽或COD（化學(xué)需氧量）。然而，在特定的校準(zhǔn)之后，也可以檢測(cè)到其他本身不顯示吸收的參數(shù)，這種情況下，參數(shù)的濃度將通過(guò)整個(gè)水基質(zhì)的吸收率來(lái)確定，而不是基于物質(zhì)本身的吸收率來(lái)確定。
各種參數(shù)的校準(zhǔn)
為了根據(jù)吸收率來(lái)計(jì)算單個(gè)參數(shù)的濃度，必須要進(jìn)行特定的校準(zhǔn)。進(jìn)行校準(zhǔn)需要采集參比樣品，從而得到實(shí)驗(yàn)室結(jié)果和吸收光譜曲線。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，就可以通過(guò)一個(gè)化學(xué)計(jì)量模型來(lái)創(chuàng)建用于計(jì)算相應(yīng)參數(shù)的公式。用來(lái)參與標(biāo)定的樣品數(shù)量越多，該公式的精度就越高，同時(shí)樣品覆蓋不同的濃度也可以優(yōu)化校準(zhǔn)模型。
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