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        比色計在水質測定中的應用方法

        更新時間:2025-02-12      點擊次數:358

               一、比色計的工作原理與基本結構

         比色計的工作原理基于朗伯 - 比爾定律,該定律指出當一束單色光通過均勻、非散射的溶液時,溶液對光的吸收程度與溶液的濃度及液層厚度成正比。其基本結構通常包括光源、濾光片、比色皿、檢測器和顯示裝置。光源發出的復合光經過濾光片后,得到特定波長的單色光,該單色光透過裝有水樣的比色皿,水樣中的待測物質吸收部分光線,使透過光的強度發生變化。檢測器捕捉到這一變化,并將其轉化為電信號,最終由顯示裝置以吸光度的形式呈現出來。通過與標準溶液的吸光度進行對比,就能計算出待測水樣中目標物質的濃度。

               二、比色計在水質測定中的操作流程

             (一)準備工作

               1. 儀器校準:在使用比色計前,必須進行校準操作,以確保測量結果的準確性。使用蒸餾水或空白溶液作為參比,將比色計的吸光度調零,使儀器處于初始狀態。

               2. 標準溶液配制:根據待測物質的性質和濃度范圍,配制一系列已知濃度的標準溶液。標準溶液的濃度應涵蓋待測水樣中目標物質可能出現的濃度范圍,且濃度梯度要合理設置,以便繪制準確的標準曲線。

               3. 樣品采集與預處理:在采集水樣時,要確保樣品具有代表性,避免受到外界污染。采集后的水樣可能需要進行過濾、稀釋、消解等預處理操作,以去除雜質、調整濃度或使待測物質轉化為適合比色測定的形態。

             (二)比色測定

               1. 吸光度測量:將標準溶液依次倒入比色皿中,放入比色計的樣品槽內,測量其吸光度。測量時要注意比色皿的清潔和透光性,避免氣泡的存在影響測量結果。記錄每個標準溶液的吸光度值。

               2. 標準曲線繪制:以標準溶液的濃度為橫坐標,對應的吸光度為縱坐標,在坐標紙上繪制標準曲線。通常情況下,標準曲線應為一條直線,若出現偏差,需檢查實驗操作是否有誤或重新配制標準溶液。

               3. 水樣測量:將預處理后的水樣倒入比色皿中,按照與標準溶液相同的操作步驟測量其吸光度。記錄水樣的吸光度值。

             (三)結果計算

               根據水樣的吸光度值,在標準曲線上查找對應的濃度值,即為水樣中待測物質的濃度。若水樣經過稀釋處理,還需根據稀釋倍數對測量結果進行校正。

               三、比色計在常見水質指標測定中的應用

             (一)氨氮的測定

              氨氮是水體中氮的一種重要存在形式,過量的氨氮會導致水體富營養化,影響水質和水生生物的生存。在氨氮的比色測定中,常用納氏試劑法。水樣中的氨氮與納氏試劑反應生成黃棕色絡合物,該絡合物在特定波長下有較強的吸光性。通過比色計測量吸光度,依據標準曲線即可計算出氨氮的濃度。

            (二)硝酸鹽氮的測定

             硝酸鹽氮是水體中另一種常見的含氮化合物,高濃度的硝酸鹽氮對人體健康有潛在危害。酚二磺酸分光光度法是測定硝酸鹽氮的常用比色方法。在無水條件下,硝酸鹽與酚二磺酸反應生成硝基二磺酸酚,在堿性溶液中呈現黃色,利用比色計測量黃色溶液的吸光度,結合標準曲線確定硝酸鹽氮的含量。

             四、比色計應用中的注意事項

            (一)試劑選擇與保存

            使用純度高、穩定性好的試劑,并按照要求妥善保存。一些試劑可能對光、熱敏感,需要避光、低溫保存,以防止試劑變質影響測定結果。

           (二)儀器維護

             定期對比色計進行清潔、校準和維護,確保儀器的性能穩定。及時更換老化的部件,如光源、濾光片等,以保證測量的準確性。

           (三)環境因素控制

             比色計在水質測定中具有操作簡便、快速準確、成本低廉等優點,廣泛應用于各種水質指標的檢測。通過合理運用比色計的應用方法,嚴格遵守操作流程和注意事項,能夠為水質監測和管理提供可靠的數據支持,保障水資源的安全與可持續利用。


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