台式总氯测定仪通过化学显色与光学检测的结合,实现对水样中总氯(包括游离氯与化合氯)的定量分析,其核心原理基于特定试剂与氯的显色反应,通过吸光度测量转化为浓度值。整个检测流程需经过样品预处理、化学反应、信号检测及结果计算四个关键环节,形成完整的定量分析体系。 水样需通过 0.45μm 滤膜过滤,去除悬浮颗粒物 —— 颗粒物会散射光线,导致吸光度测量偏差,同时可能吸附部分氯成分,影响检测准确性。若水样浑浊度较高,过滤后仍需观察溶液澄清度,必要时进行离心处理(转速 3000r/min,持续 5 分钟),确保检测体系透光性良好。对于高浓度干扰物质(如还原性物质、有机物)的水样,需加入掩蔽剂(如硫代乙酰胺)消除干扰 —— 还原性物质会与氯发生氧化还原反应,消耗目标检测物,掩蔽剂可优先与其反应,避免氯被消耗。预处理后的水样需在 2 小时内完成检测,防止氯在存放过程中因挥发或分解导致浓度下降。 总氯检测需先将化合氯转化为游离氯 —— 在酸性条件下(通过加入磷酸调节 pH 至 2.0-3.5),化合氯(如氯胺)与碘化钾反应,释放出游离碘,反应式为:NH2Cl + 2I⁻ + 2H⁺ → NH4⁺ + Cl⁻ + I2。随后加入显色试剂(如 N,N - 二乙基对苯二胺,DPD),游离氯(包括原游离氯与反应生成的游离氯)与 DPD 发生氧化反应,使溶液呈现粉红色,颜色深度与总氯浓度成正比。反应需在避光条件下进行(防止光线加速试剂分解),且需控制反应时间(通常 2-5 分钟),确保反应充分且未发生过度氧化 —— 反应时间不足会导致显色不完全,过长则可能因试剂分解使颜色变浅。 反应后的显色溶液被注入比色皿,置于检测光路中,仪器发射特定波长的单色光(通常 510nm,对应粉红色的最大吸收波长),光线穿过溶液时被部分吸收,剩余光线被光电探测器接收。探测器将光信号转化为电信号(如电流或电压),信号强度与溶液吸光度直接相关 —— 吸光度越高(颜色越深),说明总氯浓度越高。检测前需用纯水处理的空白溶液校准零点,消除溶剂与试剂本身对光的吸收影响;同时通过调节光路宽度(光程)适应不同浓度范围,高浓度样品采用短光程(如 5mm),低浓度样品采用长光程(如 50mm),确保检测在仪器线性响应范围内。 仪器通过预先测定已知浓度的总氯标准溶液(浓度梯度 0-5mg/L),建立吸光度与浓度的校准曲线(线性相关系数需≥0.999)。检测时,将样品的吸光度代入校准曲线,自动计算出总氯浓度(单位 mg/L)。部分仪器具备温度补偿功能 —— 温度变化会影响显色反应速率与吸光度稳定性,补偿模块通过实时监测溶液温度,对检测值进行修正,将温度波动(15-35℃)导致的误差控制在 ±2% 以内。计算完成后,结果可直接显示或存储,同时记录检测时间、样品编号等信息,支持数据追溯。 整个检测过程需保障反应条件稳定 —— 试剂浓度(如 DPD 浓度 0.1%-0.5%)、pH 值、反应温度需严格控制,这些参数的波动会直接影响显色强度与线性关系。仪器需定期校准(每周用标准溶液验证),确保光学系统与校准曲线的稳定性。通过标准化的化学反应与光学检测结合,台式总氯测定仪可实现总氯的快速定量,检测范围通常为 0.01-10mg/L,满足饮用水、污水等不同场景的监测需求。
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