Le phosphore total fait référence à la somme de diverses formes de substances contenant du phosphore et reflète le degré d'eutrophisation d'une masse d'eau, ce qui en fait un indicateur crucial dans l'évaluation de la qualité de l'eau. Les méthodes traditionnelles de détection du phosphore total impliquent généralement une digestion, qui prend du temps, peut provoquer une pollution secondaire et est moins stable en raison de facteurs environnementaux. Actuellement, la technologie de surveillance de la qualité de l’eau basée sur la spectroscopie UV offre des avantages significatifs, tels que des processus de détection simplifiés et des modèles mathématiques intuitifs, ce qui la rend très prometteuse dans le domaine de la surveillance de la qualité de l’eau.
1. Principe de détection
Lorsque la fréquence de la lumière incidente correspond à la fréquence de vibration des molécules d'une substance, ou lorsque la lumière incidente provoque une transition électronique dans les molécules de la substance, une absorption optique se produit. Plus la concentration de la solution est élevée, plus les molécules sont absorbées au passage de la lumière. À l’inverse, moins de lumière est absorbée à mesure que la concentration diminue.
La loi de Lambert-Beer est la loi fondamentale de la mesure de l'absorbance, décrivant la relation entre l'absorbance d'une substance à une longueur d'onde spécifique et la concentration de la substance absorbante, ainsi que l'épaisseur de la couche liquide. Lorsqu'un faisceau lumineux monochromatique parallèle traverse une couche liquide d'épaisseur bbb et de concentration ccc d'une solution colorée unique, homogène et non diffusante, l'absorbance de la solution est directement proportionnelle à la concentration de la solution et à l'épaisseur de la couche liquide :
A=kcb=lg(I0/I)
Où:
UNest l'absorbance
kest le coefficient d'absorption molaire (généralement en L/(mol*mm))
cest la concentration (généralement en mol/L)
best la longueur du trajet (généralement en mm)
I0est l'intensité de la lumière incidente
jeest l'intensité de la lumière transmise
2. Processus de détection
1) Définir les paramètres : configurez les paramètres nécessaires sur le logiciel de l'ordinateur hôte.
2) Mesurer le fond sombre : éteignez la source de lumière et mesurez le fond sombre pour tenir compte du bruit sombre avant de collecter des données spectrales.
3) Mesure de référence avec de l'eau désionisée : Allumez la source de lumière et placez de l'eau déminéralisée au point de mesure pour collecter le spectre de référence I0.
4) Soustraire le fond sombre et collecter le signal : soustrayez le fond sombre pour atténuer le bruit et utilisez le logiciel hôte pour collecter le signal spectral au point de mesure.
5) Mesurer l'échantillon de test : placez le liquide de test au point de mesure et collectez le signal spectral I.
6) Calculer l'absorbance : Calculez l'absorbance à l'aide de la loi de Lambert-Beer.
3. Exemple expérimental
Jinsp a développé un ensemble complet de systèmes de mesure de l'absorbance spectrale, comme le montre la figure 1. Dans cette expérience, une solution de phosphore total a été testée à l'aide du mini spectromètre à fibre optique SR50C de Jinsp dans des conditions de température ambiante. Le pic d'absorption maximal du phosphore total se produit à 197 nm, où l'absorbance est stable avec des concentrations variables. Par conséquent, 197 nm a été choisi comme longueur d’onde de mesure.
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Figure 1 : Système de détection de la qualité de l'eau avec lampe au xénon pulsée
Des solutions étalons de phosphore avec des concentrations de 10, 20, 30, 40 et 50 mg/L ont été préparées en diluant la solution de phosphore total. Chaque point de concentration a été mesuré cinq fois et la valeur moyenne a été utilisée pour tracer une relation linéaire entre l'absorbance et la concentration de la solution étalon de phosphore.
4. Recommandation de produit
Le spectromètre à fibre optique Jinsp SR50C peut être associé à une cellule d'échantillon, une lampe au xénon pulsée et d'autres accessoires pour détecter la teneur totale en azote et en phosphore total dans la qualité de l'eau. Le spectromètre SR50C est également équipé d'un réseau haute résolution, d'un détecteur et d'un système de traitement de données, fournissant des données spectrales d'absorbance de haute précision.
5. Avantages du produit
Petite taille, léger et haute résolution
Haute sensibilité, adapté à l'analyse des éléments traces
Haute précision et cohérence des mesures
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