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在线全光谱水质监测的原理

2020-06-04

当光辐射到介质(例如水)上时,会产生各种效应,如反射、散射或吸取。朗伯-比尔定律指出,某一波长上光的吸取率取决于被测物质的浓度。UV/Vis光谱水质分析仪正是利用了这一原理,使用波长在紫外和可见(UV/Vis)范围内的光照射到水体介质上,因此被称为UV/Vis光谱法。水中的物质对不同波长的光有不同强度的吸取,剩余的光由检测器测量,然后可以利用每个波长的光的吸取率来计算水中物质的浓度。

为了正确测定不同物质在水中的吸取率,必须首先定义一个参比值。因此需定义一个参比值。因此需的发射光强度。为了以后的发射光强度。为了以后正确计算水中成分,应该尽可能地使用双蒸水。清水光谱强度会被存储为参比强度数据I0

每次测量时,光谱检测器会测量光线通过介质并被吸取后的剩余光谱强度。这个光谱就被称为原始光谱。原始光谱会被存储为光谱强度数据I0

根据清水校准光谱和水样的原始光谱,最终计算出每个单独波长的吸取率A=lg(I0/I),利用这个计算值就可以得出整个波段的吸取光谱。

UV/Vis光谱水质的测量参数

UV/Vis光谱水质分析仪可以同时测量不同的参数。当然,佳的测量参数是那些在UV/Vis范围内对光有吸取的参数,例如经常需要测量的硝酸盐或COD(化学需氧量)。然而,在特定的校准之后,也可以检测到其他本身不显示吸取的参数,这种情况下,参数的浓度将通过整个水基质的吸取率来确定,而不是基于物质本身的吸取率来确定。

各种参数的校准

为了根据吸取率来计算单个参数的浓度,必须要进行特定的校准。进行校准需要采集参比样品,从而得到实验室结果和吸取光谱曲线。根据这些数据,就可以通过一个化学计量模型来创建用于计算相应参数的公式。用来参与标定的样品数量越多,该公式的精度就越高,同时样品覆盖不同的浓度也可以优化校准模型。
 
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