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在線全光譜水質監測的原理

2020-06-04

當光輻射到介質(例如水)上時,會產生各種效應,如反射、散射或吸收。朗伯-比爾定律指出,某一波長上光的吸收率取決于被測物質的濃度。UV/Vis光譜水質分析儀正是利用了這一原理,使用波長在紫外和可見(UV/Vis)范圍內的光照射到水體介質上,因此被稱為UV/Vis光譜法。水中的物質對不同波長的光有不同強度的吸收,剩余的光由檢測器測量,然后可以利用每個波長的光的吸收率來計算水中物質的濃度。

為了正確測定不同物質在水中的吸收率,必須首先定義一個參比值。因此需定義一個參比值。因此需的發射光強度。為了以后的發射光強度。為了以后正確計算水中成分,應該盡可能地使用雙蒸水。清水光譜強度會被存儲為參比強度數據I0。

每次測量時,光譜檢測器會測量光線通過介質并被吸收后的剩余光譜強度。這個光譜就被稱為原始光譜。原始光譜會被存儲為光譜強度數據I0。

根據清水校準光譜和水樣的原始光譜,終計算出每個單獨波長的吸收率A=lg(I0/I),利用這個計算值就可以得出整個波段的吸收光譜。

UV/Vis光譜水質的測量參數

UV/Vis光譜水質分析儀可以同時測量不同的參數。當然,佳的測量參數是那些在UV/Vis范圍內對光有吸收的參數,例如經常需要測量的硝酸鹽或COD(化學需氧量)。然而,在特定的校準之后,也可以檢測到其他本身不顯示吸收的參數,這種情況下,參數的濃度將通過整個水基質的吸收率來確定,而不是基于物質本身的吸收率來確定。

各種參數的校準

為了根據吸收率來計算單個參數的濃度,必須要進行特定的校準。進行校準需要采集參比樣品,從而得到實驗室結果和吸收光譜曲線。根據這些數據,就可以通過一個化學計量模型來創建用于計算相應參數的公式。用來參與標定的樣品數量越多,該公式的精度就越高,同時樣品覆蓋不同的濃度也可以優化校準模型。
 
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