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水中重金属在线监测技术发展
市场经理:张经理经理热线:13871339889时间:2016-11-08 11:17:47浏览次数:

            水中重金属在线监测技术发展

   近年来,中国一些地方发生多起重金属等毒害物质的水污染事件,严重危害群众健康,引起广泛关注,造成恶劣影响。由于发展方式粗放,污染长期累积,一些流域区域重金属等相关毒害物质污染十分特别是汞、铬、镉、铅、砷类金属污染日益凸显、突出。重金属等毒害物质污染而导致饮用水污染事故的频发,要求我们必须加大对重金属等毒害物质污染的治理与监控力度,建立全面的监控预警体系,以消除对生态环境安全与饮用水安全的高度危害。
   中国重金属在线监测技术发展起步相对较晚,目前水中重金属在线监测仪所采用的主要技术原理为比色法以及电化学法。
1、比色法原理重金属在线监测仪
  比色法原理的重金属在线监测仪器的设计基于某些重金属可以与特定化学物质发生化学反应生成通过分光光度法进行定量分析。该方法有色物质,不需要特殊设备,一般分光光度计既可满足需求,因此在实验室重金属分析中依旧较为常见。该方法重金属在线测定仪一般一台仪器只能测定一种离子,无法同时测定多种离子,目前比色法原理的水质重金属监测仪检出限一般为10Lμg/L
2、电化学原理重金属在线监测仪
  电化学方法是将化学变化和电的现象紧密联系起来,依据化学变化以及电变化对水中重金属进行精确定量,是目前环境监测的一种重要的检测技术,包括阳极溶出伏安法,阴极溶出伏安法,极谱法,电位溶出法及库仑滴定法等。其中,阳极溶出伏安法和催化极谱法是目前水中重金属在线监测仪应用较多的方法。

2。1阳极溶出伏安法
   对于水中重金属的检测,阳极溶出法是目前应用较多的一项技术,该技术依据化学变化以及电变化对水中重金属进行精确定量,在合适的工作电极、合适的分析环境条件下,可以对水中μg/L数量级的重金属进行精确定量分析,并且能够同时分析水中的多种重金属离子,目前可以测定40余种重金属的检测,多种金属的检出限可达到0.1μg/L
   阳极溶出伏安重金属在线监测仪对水中重金属的检测包含电解富集与电解溶出两个过程,首先是是电解富集过程,是将还原电势施加于工作电极,当溶液中被电极电势超过某种金属离子的析出电势,分析的金属离子还原为金属电镀于工作电极表面,电势施加时间越长,还原出来电镀于电极表面的金属越多。其次是电解析出过程,当足够的金属镀于工作电极表面,向工作电极以恒定速度增加电势,金属将在电极上溶出(氧化)。对于给定电解质溶液与电极,每种金属都有特定的还原或溶出反应电压,该过程释放出的电子形成峰值电流。记录所得的电——电位曲线,流称为溶出曲线,呈峰状。根据氧化发生的电势值来识别金属种类,并通过它们氧化电势的差异同时测量多种金属。样品离子浓度的计算,是通过计算电流峰高或者面积并且与相同条件下的标准溶液相比较得出。在电化学溶出分析技术中,关键的是工作电极。目前,常用的工作电极包括液态汞电极、汞膜电极、碳糊电极、多孔电极、铋膜电极、金电极、铂电极汞。

2.2催化极谱法
   
极谱法是通过测定电解过程中所得到的极化电极的电流-电位(或电位-时间)曲线来确定溶液中被测物质浓度的一类电化学分析方法。极谱法和伏安法的区别在于极化电极的不同。极谱法是使用滴汞电极或其他表面能够周期性更新的液体电极为极化电极;伏安法是使用表面静止的液体或固体电极为极化电极。催化极谱发重金属在线监测仪中,极化电极通常和极化电极负端相连,参比电极和极化电极正端相连,当施加于两电极上的外加直流电压达到足以使被测电活性物质在滴汞电极上还原的分解电压之前,通过电解池的电流一直很小,达到分解电压时,被测物质开始在滴汞电极上还原,产生极谱电流。伺候极谱电流随外加电压增高而急剧增大,并逐渐达到极限值(极限电流),不再随外加电压增高而增大。这样得到的电流-电压曲线,称为极谱波。极谱波的半波电位E1/2是被测物质的特征值,可用来进行定性分析。扩散电流依赖于被测物质从溶液本体向滴汞电极表面扩散的速度,其大小由溶液中被测物质的浓度决定,据此可进行定量分析。催化极谱法重金属在线监测仪灵敏度高,检测下限可达ppb级,仪器采用滴汞电极,每次测量时采用新的汞滴,电极不会产生污染,测定重复性高。

   3、水中重金属在线监测仪发展展望
      随着国家对重金属污染防治工作的日益重视,重金属在线分析仪的发展成为一种必然趋势,我司也会不断加强重金属分析仪的技术研发,不断促进仪器设备绿色发话,同时注重新技术的研发展、研究发展更有效、更准确的重金属在线监测技术。




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