Общий фосфор относится к сумме различных форм фосфорсодержащих веществ и отражает степень эвтрофикации водоема, что делает его важнейшим показателем при оценке качества воды. Традиционные методы определения общего фосфора обычно включают разложение, которое занимает много времени, может вызывать вторичное загрязнение и менее стабильно из-за факторов окружающей среды. В настоящее время технология мониторинга качества воды на основе УФ-спектроскопии предлагает значительные преимущества, такие как упрощенные процессы обнаружения и интуитивно понятные математические модели, что делает ее весьма перспективной в области мониторинга качества воды.
1. Принцип обнаружения
Когда частота падающего света совпадает с колебательной частотой молекул вещества или когда падающий свет вызывает электронный переход в молекулах вещества, происходит оптическое поглощение. Чем выше концентрация раствора, тем больше молекул поглощается при прохождении света. И наоборот, чем ниже концентрация, тем меньше света поглощается.
Закон Ламберта-Бера является фундаментальным законом измерения абсорбции, описывающим зависимость абсорбции вещества при определенной длине волны от концентрации поглощающего вещества, а также толщины слоя жидкости. Когда параллельный монохроматический луч света проходит через слой жидкости толщиной bbb и концентрацией ccc однородного, нерассеивающего окрашенного раствора, абсорбция раствора прямо пропорциональна концентрации раствора и толщине слоя жидкости:
A=kcb=lg(I0/I)
Где:
A - абсорбция
k - молярный коэффициент экстинкции (обычно в л/(моль*мм))
c - концентрация (обычно в моль/л)
b - длина оптического пути (обычно в мм)
I0 - интенсивность падающего света
I - интенсивность прошедшего света
2. Процесс обнаружения
1) Установка параметров: Настройте необходимые параметры в программном обеспечении хост-компьютера.
2) Измерение темного фона: Выключите источник света и измерьте темный фон, чтобы учесть темновой шум перед сбором спектральных данных.
3) Измерение эталона с деионизированной водой: Включите источник света и поместите деионизированную воду в точку измерения для сбора эталонного спектра I0.
4) Вычитание темного фона и сбор сигнала: Вычтите темновой фон для снижения шума и используйте хост-программное обеспечение для сбора спектрального сигнала в точке измерения.
5) Измерение тестового образца: Поместите тестовую жидкость в точку измерения и соберите спектральный сигнал I.
6) Расчет абсорбции: Рассчитайте абсорбцию, используя закон Ламберта-Бера.
3. Экспериментальный пример
Компания Jinsp разработала полный набор систем измерения спектральной абсорбции, как показано на рисунке 1. В этом эксперименте раствор общего фосфора тестировался с использованием мини-оптоволоконного спектрометра SR50C от Jinsp в условиях комнатной температуры. Максимальный пик поглощения общего фосфора приходится на 197 нм, где абсорбция стабильна при изменении концентраций. Поэтому 197 нм был выбран в качестве длины волны измерения.
![последний случай компании о [#aname#]](//style.raman-spectrometers.com/images/load_icon.gif)
Рисунок 1: Система обнаружения качества воды с импульсной ксеноновой лампой
Растворы фосфорных стандартов с концентрациями 10, 20, 30, 40 и 50 мг/л были приготовлены путем разбавления раствора общего фосфора. Каждая точка концентрации измерялась пять раз, и среднее значение использовалось для построения линейной зависимости между абсорбцией и концентрацией раствора фосфорного стандарта.
4. Рекомендация продукта
Оптоволоконный спектрометр Jinsp SR50C может быть сопряжен с кюветой, импульсной ксеноновой лампой и другими аксессуарами для определения содержания общего азота и общего фосфора в воде. Спектрометр SR50C также оснащен решеткой высокого разрешения, детектором и системой обработки данных, обеспечивая высокоточные спектральные данные абсорбции.
5. Преимущества продукта
Малый размер, легкий вес и высокое разрешение
Высокая чувствительность, подходит для анализа следовых элементов
Высокая точность и согласованность измерений