総リンは、様々な形態のリン含有物質の合計であり、水域の富栄養化の度合いを反映するため、水質評価における重要な指標です。総リンを検出する従来の測定法は、通常、消化を伴いますが、これは時間がかかり、二次汚染を引き起こす可能性があり、環境要因による安定性が低いという欠点があります。現在、UV分光法に基づいた水質モニタリング技術は、検出プロセスの簡略化や直感的な数理モデルなどの大きな利点を提供しており、水質モニタリング分野で非常に有望視されています。
1. 検出原理
入射光の周波数が物質分子の振動周波数と一致する場合、または入射光が物質分子の電子遷移を引き起こす場合、光吸収が発生します。溶液の濃度が高いほど、光が通過する際に吸収される分子が多くなります。逆に、濃度が低下すると吸収される光は少なくなります。
ランベルト・ベールの法則は、吸光度測定の基本法則であり、特定の波長における物質の吸光度と、吸収物質の濃度、および液体層の厚さとの関係を記述します。平行な単色光線が、厚さbbb、濃度cccの単一、均一、非散乱の着色溶液の液体層を通過する場合、溶液の吸光度は溶液の濃度と液体層の厚さに直接比例します。
A=kcb=lg(I0/I)
ここで:
Aは吸光度
kはモル吸光係数(通常L/(mol*mm))
cは濃度(通常mol/L)
bは光路長(通常mm)
I0は入射光の強度
Iは透過光の強度
2. 検出プロセス
1) パラメータ設定:ホストコンピュータソフトウェアで必要な設定を行います。
2) ダークバックグラウンド測定:光源をオフにし、スペクトルデータを収集する前にダークバックグラウンドを測定してダークノイズを考慮します。
3) 脱イオン水による基準測定:光源をオンにし、測定ポイントに脱イオン水を置いて基準スペクトルI0を収集します。
4) ダークバックグラウンドの差し引きと信号収集:ノイズを軽減するためにダークバックグラウンドを差し引き、ホストソフトウェアを使用して測定ポイントでのスペクトル信号を収集します。
5) 試験サンプル測定:測定ポイントに試験液を置き、スペクトル信号Iを収集します。
6) 吸光度の計算:ランベルト・ベールの法則を使用して吸光度を計算します。
3. 実験例
Jinspは、図1に示すように、スペクトル吸光度測定システムの完全なセットを開発しました。この実験では、室温条件下でJinspのSR50Cミニファイバーオプティックスペクトロメータを使用して総リン溶液を試験しました。総リンの最大吸収ピークは197 nmで発生し、この波長では濃度が変化しても吸光度は安定しています。したがって、測定波長として197 nmが選択されました。
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図1:パルスキセノンランプ水質検出システム
総リン溶液を希釈して、濃度10、20、30、40、50 mg/Lのリン標準溶液を調製しました。各濃度ポイントを5回測定し、平均値を使用して吸光度とリン標準溶液の濃度との間の線形関係をプロットしました。
4. 製品推奨
Jinsp SR50Cファイバーオプティックスペクトロメータは、サンプルセル、パルスキセノンランプなどのアクセサリと組み合わせて、水質中の全窒素および総リン含有量を検出できます。SR50Cスペクトロメータには、高解像度グレーティング、検出器、データ処理システムも装備されており、高精度の吸光度スペクトルデータを提供します。
5. 製品の利点
小型、軽量、高解像度
高感度、微量元素分析に適しています
測定の精度と一貫性が高い