水质重金属在线自动监测仪的研发-职称论文发表.PDF

中国月期刊咨询网 水质重金属在线自动监测仪的研发-职称论文发表 水质重金属在线自动监测仪的研发 王群、李铁军、张晓波 摘要：水质重金属在线自动监测仪采用无汞电极，不仅避免了沾汞电极需定期更换汞膜的缺点，而且减少了环境污染 ，通过高精度差分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)，可以有效的消除溶氧残余电流等背景电流的影响，使检测限降低， 灵敏度提高。 关键词：无汞电极、差分脉冲、阳极溶出 Abstract: Water-line automatic monitor of heavy metals using mercury electrodes, not only to avoid contact with mercury mercury- film electrode to be regularly replaced the shortcomings, but also reduce environmental pollution, high-precision differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV), can effectively remove dissolved residual current of oxygen and other background currents, the lower limit of detection, the sensitivity increased. Key words: Mercury electrode; Differential pulse; Anodic stripping 1 引言 水环境是人类生存环境的一个重要子系统，人类生产和生活都时刻离不开水。重金属污染是危害最大的水污染问题之 一，重金属具有毒性大、在环境中不易被代谢、易被生物富集并有生物放大效应等特点,严重威胁人类和水生生物的 生存。为了加大对水污染的监控力度，国家环保总局规定重点水质污染源必须配备各类水质在线自动监测仪，水质重 金属在线自动监测仪的市场需求巨大。 根据国家环保总局规定的水质重金属检测标准，目前国内水质重金属在线自动监测仪主要采用的阳极溶出伏安法具有 仪器简单、检测下限低、灵敏度高等优点。但是，常规阳极溶出伏安法由于背景电流的影响，检测下限和灵敏度受到 限制。差分脉冲溶出伏安法能够消除背景电流的影响，使检测限下降、灵敏度大为提高。目前，国内尚没有厂家生产 基于差分脉冲溶出伏安法的水质重金属在线自动监测仪，主要依赖进口，不仅价格昂贵，运行费用高，维修配件也缺 乏。 2工作原理 阳极溶出伏安法水质重金属在线自动监测仪主要由试剂输送系统、电化学检测系统和自动控制与数据处理系统组成见 下???： 电解池 蒸馏水 缓冲液 水样 标液 2.1试剂输送系统 能够自动完成被测水样、蒸馏水、缓冲液及标准溶液的定量输送和电解池的清洗。由计量泵、电磁阀及输送管路构成 ，根据微控制器的控制指令，能够自动完成试剂（被测水样、蒸馏水、缓冲液及标准溶液）的定量输送和电解池的清 洗。 2.2电化学检测系统 电化学检测系统由电解池和恒电位计构成，电解池是对重金属离子电解富集和阳极溶出的装置，采用三电极系统：工 作电极(WE)、辅助电极(CE)和参比电极(RE)。根据微控制器根据设置的D/A值扫描电压输出到恒电位仪上，控制工作 电极的电位，同时记录A/D测得的流过工作电极的电流，实现电化学溶出伏安测量。 电化学溶出伏安测量分为三步：富集、静息和溶出：首先是在一定电位下将被测金属离子通过阴极电解还原沉积在工 作电极上： Mn+ ＋ ne → M 经过静息一定时间，使被富集的物质在工作电极上分布均匀，以提高分析结果的再现性。 然后，工作电极向正电位方向扫描, 使已沉积的金属电解溶出： M → Mn+ ＋ ne 电解沉积过程相当于一个浓缩富集过程,被测离子从较大体积的溶液中被沉积到小体积的电极上,使其浓度有很大的提 高,因而在溶出过程中能产生较大的电流。所以溶出伏安法具有较高的灵敏度,最低检测限可达10－12gL-1。 1 / 3