水質分析儀的工作原理
更新時間：2025-03-19 瀏覽次數：448
水質分析儀的工作原理主要基于多種檢測技術，包括光學、電化學、生物化學和物理方法等，這些技術能夠實時、準確地監測水體中的多種參數，確保水質安全。以下是幾種常見的水質分析儀及其工作原理：
1. 光學檢測法
紫外可見分光光度計：通過測量樣品溶液對特定波長光的吸收程度，來確定樣品中化合物的濃度。不同的化學物質對不同波長的光有不同的吸收特性，利用這一原理可以分析水體中的有機和無機物質。
熒光光度計：利用某些物質在受到光激發后能發出熒光的特性，來檢測和定量這些物質。通過測量熒光的強度，可以確定物質的濃度。
2. 電化學檢測法
電導率計：測定水的電導率，即水對電流的傳導能力。電導率與水中的離子濃度成正比，因此可以間接評估水的純凈度。當兩個電極（通常為鉑黑電極）插入水中，可以測出兩電極間的電阻，進而計算電導率。
pH計：通過測量水中的氫離子濃度（pH值）來評估水的酸堿性。pH計通常包含一個玻璃電極和一個參比電極，它們與水中的氫離子反應產生電位差，根據能斯特方程計算pH值。
溶解氧儀：測量水中的溶解氧含量，常用極譜型薄膜電極法。當電極的陽極和陰極間外加一個固定極化電壓時，水中溶解氧滲過氧膜在陰極上還原，產生與氧濃度成正比例的擴散電流，通過測量電流大小推算出溶解氧的量。此外，熒光法也是測量溶解氧的一種先進方法，利用特定物質對活性熒光的猝滅作用，精確計算氧分子的濃度。
COD（化學需氧量）水質分析儀：采用化學氧化法，將水樣與氧化劑（如重鉻酸鉀）在高溫條件下反應，測定消耗的氧的量，從而計算出水樣中有機物的總含量。COD值越高，說明水質中含有的有機物越多。
3. 生物化學檢測法
生物傳感器：利用生物分子（如酶、抗體、細胞等）與水中特定物質的特異性相互作用，將這種相互作用轉化為電信號或其他可檢測的信號，從而實現對目標的快速、靈敏檢測。例如，酶聯免疫吸附測定（ELISA）利用抗原與抗體特異性結合的原理，來檢測水中的特定微生物或化學物質。
4. 物理檢測法
色譜分析：包括氣相色譜儀（GC）和高效液相色譜儀（HPLC）。氣相色譜儀用于分析水中的有機化合物，樣品在氣相色譜儀中被加熱蒸發，通過色譜柱分離后被檢測器檢測。HPLC則使用液體作為移動相，適用于分析水中不易揮發的有機化合物。
磁感應測量法：根據水中離子對磁場的吸收特性，利用磁場強度的變化來測量不同種類離子物質的含量。
總結
水質分析儀通過綜合運用上述多種檢測技術，能夠全面、準確地監測水體中的各項指標，包括有機物、無機物、微生物、溶解氧、pH值、電導率等。這些儀器在環境保護、水質監測、科研和工業等領域發揮著重要作用，幫助確保水質安全，保護公共健康和環境。
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