史上最全水質(zhì)分析儀解讀
分析儀表屬于化工五大參數(shù)儀表中的一大類,分為實驗室分析儀和自動在線分析儀兩種,實驗室分析儀需手動取樣分析,而在線分析儀不需人工介入分析過程,而是將實驗室的分析步驟全部用自動化來實現(xiàn)。
工廠較常用的自動在線分析儀有:
主制程區(qū):O2 、CO/CO2、H2O、DEW-
POINT、PH、COND等
水處理:SIO2、PH、COND、TURBIDITY、DO等
廢水處理:COD、TC/TOC、PH、COND等,
鍋爐:ZrO2型氧分析儀、不透光率分析儀、鍋爐煙囪尾氣分析儀等
根據(jù)不同的原理,可用不同的方法來實現(xiàn)這些分析參數(shù)的測量,今天主要帶大家了解各種水質(zhì)自動在線分析儀。
PH分析儀
PH值的測量:
可用PH試紙(石蕊試紙)來測量,但是溶液中含金屬離子或溶液為有機(jī)物溶液時,誤差可達(dá)到2個PH。
一般用電極電位法來測量PH值,電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統(tǒng),它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢(EMF),此電動勢(EMF)由二個半電池構(gòu)成。其中一個半電池稱作測量電極,它的電位與特定的離子活度有關(guān),比如甘汞電極在25攝氏度時,1個PH的變化,導(dǎo)致電極電位59.16MV的變化;另一個半電池為參比半電池,通常稱作參比電極,與測量溶液相通,電位恒定不變。另外還有一支溫度電極,用于補(bǔ)償樣品溫度變化的干擾,(溫度越高,溶液的PH值越?。?,
測量電極和參比電極結(jié)構(gòu)圖:
由于標(biāo)準(zhǔn)的氫電極很難應(yīng)用于實際中,所以參比電極常用甘汞電極、銀-氯化銀電極,注意參比電極內(nèi)的電解液不可以能與被測溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),選型時應(yīng)注意這一點(diǎn)。
測量電極常用玻璃電極(厚約0.2-0.5mm),它在PH=2-10之間有良好的線性,最佳工作范圍PH=4-10,超出此范圍精度會下降。
下圖為參比電極示意圖:Ag-AgCl電極和甘汞電極:
下圖為玻璃電極示意圖:
在線PH分析儀一般將參比電極,測量電極,還有溫度電極三支電極合為一個整體
CONDUCTIVITY(電導(dǎo)率)分析儀
在特定的條件下,距離為1CM,截面積為1CM2的兩電極間的介質(zhì)電阻的倒數(shù),為電導(dǎo)率,與電阻率成倒數(shù)關(guān)系,它的大小和水中電解物的濃度成正比,所以可
用來恒量水的純凈程度。
測量兩電極間的電阻就可以得出電導(dǎo)率,但是只能用交流電來測電極間的電阻,因為直流電會使被測溶液發(fā)生電解,所以電導(dǎo)率儀一般有一路交流供電(AC110V或220V),還有一路變送器的輸出信號為直流24V供電。
水處理指標(biāo):
脫鹽水<2US/CM、超純水<0.2US/CM
TURBIDITY(濁度)分析儀
濁度分析儀可使用在不同地方的過濾裝置上測量原水或純凈水的濁度,如飲用水,各種生產(chǎn)和工業(yè)用水,以及任何需要使用合格水的地方。
原理
利用光的散射原理,即光線通過水樣時,遇到水樣
中的混濁微粒時會發(fā)生光的散射
散射式:90度角
單位:NTU,主要是低量程應(yīng)用
直射式:
單位:FTU,主要是高量程應(yīng)用
濕度分析儀
干濕球濕度計,露點(diǎn)式濕度計,電解式濕度計,電容式濕度計等,較多的采用露點(diǎn)分析儀,氣體中的水分含量一般用露點(diǎn)溫度來表示。
在冬天,會看到這樣一種現(xiàn)象,由于室外的溫度較低,室內(nèi)的濕熱空氣會在窗玻璃上結(jié)露,如果用除濕器將室內(nèi)的濕氣除去,那么玻璃上的露水會慢慢消去,若室外溫度再下降到一定的程度時,盡管室內(nèi)的濕氣已經(jīng)十分干燥,但玻璃上還是會有一層露層出現(xiàn),這個現(xiàn)象說明的,玻璃上的結(jié)露溫度與玻璃所在的環(huán)境中的含水量有關(guān),這關(guān)系為一一對應(yīng)關(guān)系,即每一下結(jié)露溫度(露點(diǎn)溫度)對應(yīng)環(huán)境中的一個含水量值,所以露點(diǎn)溫度是度量氣體含水量的一種單位制。
根據(jù)不同的原理可以有多種不同種類的露點(diǎn)分析儀:有光電式露點(diǎn)濕度計,氯化鋰露點(diǎn)濕度計等。
TOC/TC分析儀
TOC分析儀以測量制藥行業(yè)用水中的有機(jī)物這一新的USP專論為指南。
有高溫燃燒法、低溫燃燒法、低溫uv法,主要區(qū)別是讓碳反應(yīng)生成CO2的反應(yīng)方式的不同,即反應(yīng)器的類型不同。
高溫燃燒法,反應(yīng)器需加熱至900攝氏度,并且用氧化銅作為催化劑。
在酸性條件下(PH小于等于2時),只有無機(jī)碳和載氣(氧氣或不含碳的空氣)中的O2反應(yīng)生成CO2,將無機(jī)碳生成的CO2洗滌除去后的樣品再經(jīng)過反應(yīng)器和過硫酸鹽、氧氣反應(yīng)生成CO2,再經(jīng)過液氣分離后送至紅外線氣體分析儀,分析出CO2的含量,就可以間接地測知TOC的含
量。
TC=TOC TIC,(TIC為無機(jī)碳),測量時需加硫酸或磷酸除去水樣中的無機(jī)碳,則最后的測得的結(jié)果就是TOC,若不加硫酸或磷酸,則最后所測結(jié)果為TC。
六氨氮分析儀
每月河流的監(jiān)測項目:水溫、pH、電導(dǎo)率、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、氨氮、石油類、揮發(fā)酚、汞、鉛等11項,部分省界斷面還進(jìn)行流量監(jiān)測,以計算污染物通量。湖庫的監(jiān)測項目在河流監(jiān)測項目的基礎(chǔ)上,增加總磷、總氮、葉綠素a、透明度、水位等5項,而水中的氮是以硝酸根的形式存在的,因而檢測硝酸根的含量刻不容緩。
原理
1.比色法:將分析的樣品和反應(yīng)試劑混合后,將溶液中的 NH4離子轉(zhuǎn)化成氨氣(NH3),氨氣從被分析的樣品中釋放出來。然后將氨氣轉(zhuǎn)移到裝有指示劑的測量池中,重新溶解在指示劑之中。
2.離子選擇電極法:傳感器由鉀離子選擇電極,pH電極(參比電極)和溫度電極共同組成一個一體式電極。一體式電極即傳感器柱體(CARTRICAL技術(shù))內(nèi)的幾個參數(shù)可以互相修正減少干擾。
總磷分析儀
磷的危害:對人的皮膚造成傷害,對神經(jīng)中樞造成傷害,且長期低劑量的有機(jī)磷農(nóng)藥不僅可使人慢性中毒并可能對人體產(chǎn)生致癌、致畸等危害。除此之外海洋生物大多對有機(jī)磷農(nóng)藥十分敏感,一些耐藥性昆蟲毫無反應(yīng)的農(nóng)藥濃度,很快能夠使海洋生物致死。所以,對磷含量的檢測必不可少。
原理
在中性條件下,過硫酸鉀溶液在高壓釜內(nèi)經(jīng)120℃以上加熱,產(chǎn)生如下反應(yīng):
K2S2O4 H2O→2KHSO4 [O]
從而將水中的有機(jī)磷、無機(jī)磷、懸浮物內(nèi)的磷氧化成正磷酸。
在酸性介質(zhì)中,正磷酸與鉬酸銨反應(yīng),在銻鹽存在下塵成磷鉬雜多酸后,立即被抗壞血酸還原,生成藍(lán)色的絡(luò)合物,在880nm和700nm波長下均有最大吸收度。
余氯分析儀
余氯分析高智能化在線連續(xù)監(jiān)測儀,由傳感器和二次表兩部分組成??赏瑫r測量余氯、pH值、溫度??蓮V泛應(yīng)用于電力、自來水廠、醫(yī)院等行業(yè)中各種水質(zhì)的余氯和pH值連續(xù)監(jiān)測
余氯是指氯投入水中后,除了與水中細(xì)菌、微生物、有機(jī)物、無機(jī)物等作用消耗一部分氯量外,還剩下了一部分氯量,這部分氯量就叫做余氯。余氯可分為化合性余氯和游離性余氯,總余氯即化合性余氯與游離性余氯之和。
原理
如果出廠水沒有氯或加氯量不夠,在管網(wǎng)里就可能使細(xì)菌、大腸桿菌等微生物大量繁殖,影響管網(wǎng)水質(zhì),因此在供水管網(wǎng)中必須保證一定的余氯量。電解液和滲透膜把電解池和水樣品隔開,滲透膜可以選擇性讓ClO穿透;在兩個電極之間有一個固定電位差,生成的電流強(qiáng)度可以換算成余氯濃度;
在陰極上:ClO 2H 2e → Cl H2O
在陽極上:Cl Ag →AgCl e
由于在一定溫度和pH值條件下,HOCl、ClO和余氯之間存在固
定的換算關(guān)系,通過這種方式可測量余氯
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