कुल फास्फोरस विभिन्न फास्फोरस युक्त पदार्थों के योग को संदर्भित करता है और जल निकाय में सुपोषण की डिग्री को दर्शाता है, जिससे यह जल गुणवत्ता मूल्यांकन में एक महत्वपूर्ण संकेतक बन जाता है। कुल फास्फोरस का पता लगाने के पारंपरिक तरीकों में आमतौर पर पाचन शामिल होता है, जो समय लेने वाला होता है, द्वितीयक प्रदूषण का कारण बन सकता है, और पर्यावरणीय कारकों के कारण कम स्थिर होता है। वर्तमान में, यूवी स्पेक्ट्रोस्कोपी पर आधारित जल गुणवत्ता निगरानी तकनीक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है, जैसे कि सरलीकृत पहचान प्रक्रियाएं और सहज गणितीय मॉडल, जिससे यह जल गुणवत्ता निगरानी के क्षेत्र में अत्यधिक आशाजनक है।
1. पहचान सिद्धांत
जब आपतित प्रकाश की आवृत्ति किसी पदार्थ के अणुओं की कंपन आवृत्ति से मेल खाती है, या जब आपतित प्रकाश पदार्थ के अणुओं में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण का कारण बनता है, तो प्रकाश अवशोषण होता है। घोल की सांद्रता जितनी अधिक होगी, प्रकाश के गुजरने पर उतने ही अधिक अणु अवशोषित होंगे। इसके विपरीत, सांद्रता कम होने पर कम प्रकाश अवशोषित होता है।
लैम्बर्ट-बीयर का नियम अवशोषण माप का मौलिक नियम है, जो एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर किसी पदार्थ के अवशोषण और अवशोषित पदार्थ की सांद्रता, साथ ही तरल परत की मोटाई के बीच संबंध का वर्णन करता है। जब एक समानांतर मोनोक्रोमैटिक प्रकाश किरण मोटाई bbb और एकल, सजातीय, गैर-बिखराव वाले रंगीन घोल की सांद्रता ccc की तरल परत से गुजरती है, तो घोल का अवशोषण सीधे घोल की सांद्रता और तरल परत की मोटाई के समानुपाती होता है:
A=kcb=lg(I0/I)
जहाँ:
Aअवशोषण है
kमोलर अवशोषण गुणांक है (आमतौर पर L/(mol*mm) में)
cसांद्रता है (आमतौर पर mol/L में)
bपथ लंबाई है (आमतौर पर mm में)
I0आपतित प्रकाश की तीव्रता है
Iसंचरित प्रकाश की तीव्रता है
2. पहचान प्रक्रिया
1) पैरामीटर सेट करें: होस्ट कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर पर आवश्यक सेटिंग्स कॉन्फ़िगर करें।
2) डार्क बैकग्राउंड मापें: प्रकाश स्रोत बंद करें और स्पेक्ट्रल डेटा एकत्र करने से पहले डार्क शोर का हिसाब रखने के लिए डार्क बैकग्राउंड को मापें।
3) डीआयनीकृत पानी के साथ संदर्भ माप: प्रकाश स्रोत चालू करें और संदर्भ स्पेक्ट्रम I0 एकत्र करने के लिए माप बिंदु पर डीआयनीकृत पानी रखें।
4) डार्क बैकग्राउंड घटाएं और सिग्नल एकत्र करें: शोर को कम करने के लिए डार्क बैकग्राउंड घटाएं, और माप बिंदु पर स्पेक्ट्रल सिग्नल एकत्र करने के लिए होस्ट सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें।
5) परीक्षण नमूना मापें: माप बिंदु पर परीक्षण तरल रखें और स्पेक्ट्रल सिग्नल I एकत्र करें।
6) अवशोषण की गणना करें: लैम्बर्ट-बीयर कानून का उपयोग करके अवशोषण की गणना करें।
3. प्रायोगिक उदाहरण
जिंस्प ने चित्र 1 में दिखाए अनुसार स्पेक्ट्रल अवशोषण माप प्रणालियों का एक पूरा सेट विकसित किया है। इस प्रयोग में, जिंस्प के SR50C मिनी फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके कमरे के तापमान की स्थिति में कुल फास्फोरस घोल का परीक्षण किया गया था। कुल फास्फोरस का अधिकतम अवशोषण शिखर 197 nm पर होता है, जहाँ सांद्रता में भिन्नता के साथ अवशोषण स्थिर होता है। इसलिए, 197 nm को माप तरंग दैर्ध्य के रूप में चुना गया था।
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चित्र 1: पल्स क्सीनन लैंप जल गुणवत्ता पहचान प्रणाली
कुल फास्फोरस घोल को पतला करके 10, 20, 30, 40 और 50 mg/L की सांद्रता वाले फास्फोरस मानक घोल तैयार किए गए थे। प्रत्येक सांद्रता बिंदु को पांच बार मापा गया था, और औसत मान का उपयोग अवशोषण और फास्फोरस मानक घोल की सांद्रता के बीच एक रैखिक संबंध बनाने के लिए किया गया था।
4. उत्पाद अनुशंसा
जिंस्प SR50C फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर को जल गुणवत्ता में कुल नाइट्रोजन और कुल फास्फोरस सामग्री का पता लगाने के लिए एक नमूना सेल, पल्स क्सीनन लैंप और अन्य सहायक उपकरण के साथ जोड़ा जा सकता है। SR50C स्पेक्ट्रोमीटर उच्च-रिज़ॉल्यूशन ग्रेटिंग, डिटेक्टर और डेटा प्रोसेसिंग सिस्टम से भी सुसज्जित है, जो उच्च-सटीकता अवशोषण स्पेक्ट्रल डेटा प्रदान करता है।
5. उत्पाद लाभ
छोटा आकार, हल्का वजन और उच्च रिज़ॉल्यूशन
उच्च संवेदनशीलता, ट्रेस तत्व विश्लेषण के लिए उपयुक्त
माप में उच्च सटीकता और स्थिरता