專利名稱：流動(dòng)注射臭氧氧化方式測(cè)量液相臭氧濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是基于魯米諾能夠被臭氧所氧化而產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光的現(xiàn)象，利用流動(dòng)注射技術(shù)，通過(guò)空白溶液和被測(cè)水樣-臭氧溶液所產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的差別測(cè)量液相臭氧濃度的方法。
背景技術(shù)：
臭氧發(fā)生器的廣泛應(yīng)用，使得液相臭氧濃度(DO3)的測(cè)量十分重要。目前常用方法有碘量法、紫外分光光度法和靛藍(lán)法等方法，它們具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。如碘量法檢測(cè)靈敏度高，但共存的大多數(shù)氧化劑干擾，反應(yīng)化學(xué)劑量有爭(zhēng)議；紫外分光光度法測(cè)定靈敏度較高，但由于臭氧不穩(wěn)定，使該法準(zhǔn)確度較低，臭氧分子在254. 7nm處的直接紫外吸收受到來(lái)自同一吸收波長(zhǎng)區(qū)域的溶解有機(jī)物或無(wú)機(jī)物的潛在干擾；靛藍(lán)法具有好的檢測(cè)效果，但是測(cè)量過(guò)程繁瑣，操作難度大，非常容易引入誤差，所以需要熟練的技術(shù)人員操作，技術(shù)能力要求高。 近年來(lái)，隨著電子技術(shù)、新材料、新工藝、新的光學(xué)器件的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，通過(guò)自動(dòng)分析儀來(lái)測(cè)量液相臭氧濃度的方法相應(yīng)出現(xiàn)，雖然這些技術(shù)擺脫了實(shí)驗(yàn)室分析的一些缺點(diǎn)，如持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，分析過(guò)程繁雜，條件苛刻等，但其還存在著穩(wěn)定性差、靈敏度和分辨率低、離子干擾等難以克服的缺陷，使之應(yīng)用范圍受到限制，沒(méi)能得到廣泛的應(yīng)用。另外，液相中臭氧分子極易分解，發(fā)生鏈反應(yīng)，傳統(tǒng)是加捕獲劑-碳酸氫鈉來(lái)迅速消耗溶液中剩余的羥基自由基，一方面抑制溶液中臭氧分子分解，另一方面減少因?yàn)榱u基自由基氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光給臭氧氧化魯米諾帶來(lái)干擾。但是碳酸氫鈉在捕獲羥基自由基過(guò)程中產(chǎn)生氫氧根離子，會(huì)改變體系的酸堿度，這樣會(huì)促進(jìn)臭氧分子分解，因此傳統(tǒng)捕獲劑-碳酸氫鈉的使用會(huì)給測(cè)量體系帶來(lái)誤差。同時(shí)，在臭氧與魯米諾測(cè)量液相臭氧的方法中，由于水樣中存在微量金屬離子，如鐵離子(Fe2+)、錳離子(Mn2+)、銅離子(Cu2+)等等，均能催化魯米諾化學(xué)發(fā)光，基體水樣中金屬離子的干擾，使得測(cè)量結(jié)果存在誤差。傳統(tǒng)方法是加大重金屬離子的濃度，通過(guò)采用濃度比天然水體中金屬離子高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的鈷離子等金屬離子作為掩蔽劑，以較強(qiáng)的鈷離子等金屬催化發(fā)光信號(hào)掩蓋水樣中其他金屬離子的催化作用，這樣會(huì)使測(cè)量體系誤差更大，而且?guī)?lái)非常大的二次誤差，方法不具有環(huán)保性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種流動(dòng)注射臭氧氧化方式測(cè)量液相臭氧濃度的方法，一方面它可以解決現(xiàn)有分析技術(shù)存在的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，分析過(guò)程繁雜，條件苛刻，穩(wěn)定性差，離子干擾等問(wèn)題，另一方面它同樣可以解決現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)捕獲劑的選擇和基體水樣中金屬離子的干擾使測(cè)量結(jié)果存在誤差等，尤其是產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題。為了達(dá)到解決上述技術(shù)問(wèn)題的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種流動(dòng)注射臭氧氧化方式測(cè)量液相臭氧濃度的方法，所述方法采用檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置包括檢測(cè)室、光電探測(cè)裝置、控制裝置、數(shù)據(jù)處理裝置，輸送臭氧溶液泵、魯米諾溶液泵和金屬螯合劑溶液泵，檢測(cè)室通過(guò)管路與臭氧溶液管路、叔丁醇溶液管路、魯米諾溶液管路及金屬螯合劑溶液管路連接，所述方法通過(guò)所述檢測(cè)裝置按下述步驟進(jìn)行(I)通過(guò)臭氧溶液泵輸送被測(cè)臭氧溶液；(2)臭氧溶液在臭氧溶液泵的作用下與叔丁醇路中的叔丁醇溶液混合；(3)與叔丁醇混合后的溶液繼續(xù)在管路中流動(dòng)，流動(dòng)一段距離后先后與魯米諾溶液管路中的魯米諾溶液和金屬螯合劑溶液管路中的金屬螯合劑溶液混合，混合溶液一同流入檢測(cè)室，光電探測(cè)裝置中的光電倍增管檢測(cè)混合溶液中臭氧分子與魯米諾產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光信號(hào);(4)光電倍增管對(duì)流通過(guò)的溶液所發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)行采集放大，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化，計(jì)算出液相臭氧濃度的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。 在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，所述的臭氧溶液流量為O. 05 O. 10ml/min。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，所述的叔丁醇溶液流量為O. 5 I. Oml/min,濃度為O. I O. 3mol/L。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，所述的魯米諾溶液流量為O. 5 I. Oml/min,濃度為(O. 8 I. 2) X l(T4mol/L。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，所述的叔丁醇是一種理想的捕獲劑，一方面可以迅速消耗溶液中剩余的羥基自由基，抑制溶液中臭氧分子分解，另一方在捕獲羥基自由基過(guò)程中不產(chǎn)生影響測(cè)量體系的物質(zhì)，不會(huì)給測(cè)量體系帶來(lái)誤差。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，所述的金屬螯合劑為吡咯烷基二硫代甲酸銨和二乙氨基二硫代甲酸鈉，其中，吡咯烷基二硫代甲酸銨和二乙氨基二硫代甲酸鈉濃度比例為I : 1，所述的金屬螯合劑溶液流量為0.05 0.101111/1^11，濃度為(1.8
2.2) X l(T3mol/L。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，上述泵均為蠕動(dòng)泵，所述的管路均采用聚四氟乙烯材料制成。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，選擇記錄化學(xué)發(fā)光信號(hào)穩(wěn)定后的50 100秒的發(fā)光強(qiáng)度積分值，根據(jù)臭氧溶液與蒸餾水積分值的差值和標(biāo)準(zhǔn)液相臭氧溶液濃度與積分信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出液相臭氧濃度的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，反應(yīng)所發(fā)出的光信號(hào)為微弱的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，最大發(fā)光波長(zhǎng)在452nm，微弱光信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)裝置的光學(xué)鏡頭聚能，導(dǎo)入光電倍增管，光信號(hào)經(jīng)光電倍增管處理轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，輸出電信號(hào)經(jīng)微弱信號(hào)放大電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，放大到一定電壓幅度送微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行量化、積分處理。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，利用微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的控制、信號(hào)處理、臭氧濃度計(jì)算。在本發(fā)明中，還具有以下技術(shù)特征，光電倍增管采用日本濱松PhotosensorModules H5783Series0本發(fā)明的方法是由光、機(jī)、電、算組成的一體化流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光光電探測(cè)系統(tǒng)。按工作模塊可分成四部分第一部分是流動(dòng)注射部分，主要是被測(cè)水樣-臭氧溶液在蠕動(dòng)泵的推動(dòng)下作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的、無(wú)空氣間隔的連續(xù)載流，叔丁醇溶液、金屬螯合劑溶液、魯米諾溶液作為試樣在各自蠕動(dòng)泵的作用下依次被注射到載流中，在與載流向前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于對(duì)流和擴(kuò)散作用而分散成一個(gè)個(gè)具有濃度梯度的試樣帶，試樣帶分別與載流中臭氧分子以及臭氧分解的羥基自由基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后產(chǎn)生可被檢測(cè)的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，被載帶到檢測(cè)室中。第二部分是光電轉(zhuǎn)換和放大部分，主要采用微光光電倍增管作為探測(cè)元件，載液流通檢測(cè)室，產(chǎn)生的光信號(hào)被立即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，并被連續(xù)記錄。第三部分是數(shù)據(jù)采集、記錄部分，該部分完成電信號(hào)的采集、A / D轉(zhuǎn)換、傳輸和存儲(chǔ)。第四部分是微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)對(duì)得到的連續(xù)信號(hào)進(jìn)行積分，再根據(jù)信號(hào)積分?jǐn)?shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)液相臭氧溶液(DO3)濃度與積分信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出液相臭氧濃度(DO3)的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。利用化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的高靈敏性已經(jīng)成為檢測(cè)反應(yīng)物質(zhì)的理想手段。魯米諾，即3-氨基鄰苯二甲酰肼，因其檢測(cè)靈敏度高，而且反應(yīng)在水相中進(jìn)行，所以是化學(xué)發(fā)光分析中最有效的發(fā)光劑。臭氧與魯米諾氧化過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，利用這種現(xiàn)象，采用流 動(dòng)注射技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)流動(dòng)注射臭氧溶液中臭氧與魯米諾反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算流動(dòng)注射溶液中臭氧的含量，為了消除體系帶來(lái)的誤差，微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)采集的信號(hào)選擇并記錄化學(xué)發(fā)光信號(hào)穩(wěn)定后的50-100秒的發(fā)光強(qiáng)度積分值，又因?yàn)樗畼?臭氧溶液中除臭氧外還含有使魯米諾發(fā)光的物質(zhì)，為了消除本底帶來(lái)的干擾，通過(guò)采用臭氧溶液與空白溶液(二次蒸餾水)積分值的差值，即臭氧溶液中臭氧所產(chǎn)生的發(fā)光信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)液相臭氧溶液(DO3)濃度與積分信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出液相臭氧濃度(DO3)的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于I、由于通常化學(xué)發(fā)光反應(yīng)速度很快，所以必須保證樣品與發(fā)光試劑能夠快速、有效、高度重現(xiàn)的混合，本發(fā)明的流動(dòng)注射方法滿足了這一要求，因此流動(dòng)注射與化學(xué)發(fā)光分析相結(jié)合產(chǎn)生的流動(dòng)注射臭氧氧化方式測(cè)量液相臭氧濃度的方法不僅靈敏度高，線性范圍寬，而且快速、重現(xiàn)性好、自動(dòng)化程度高，可以在環(huán)境分析等領(lǐng)域得到發(fā)展。通過(guò)集成化學(xué)發(fā)光、光電轉(zhuǎn)換器件、數(shù)據(jù)采集、軟件處理對(duì)液相臭氧濃度的測(cè)量是目前非常有效的快速分析手段，是臭氧發(fā)生器必備的檢測(cè)的方法。2、叔丁醇作為羥基自由基的捕獲劑，一方面可以迅速消耗溶液中剩余的羥基自由基，抑制溶液中臭氧分子分解，因?yàn)榱u基自由基能氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，給臭氧氧化魯米諾帶來(lái)干擾。另一方在捕獲羥基自由基過(guò)程中不產(chǎn)生影響測(cè)量體系的物質(zhì)，不會(huì)給測(cè)量體系帶來(lái)誤差。因此采用叔丁醇可以消除傳統(tǒng)捕獲劑給臭氧氧化魯米諾帶來(lái)的干擾。3、因?yàn)樗畼又写嬖谖⒘拷饘匐x子，如鐵離子(Fe2+)、錳離子(Mn2+)、銅離子(Cu2+)等等，均能催化魯米諾化學(xué)發(fā)光，為了消除潛在的基體水樣中金屬離子的干擾，采用金屬金屬螯合劑對(duì)水體中的金屬離子進(jìn)行絡(luò)合，形成的金屬絡(luò)合物不會(huì)催化魯米諾化學(xué)發(fā)光。


圖I是本發(fā)明的方法工作原理流程圖；圖2是本發(fā)明的檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
I.臭氧溶液；2.臭氧溶液蠕動(dòng)泵；3.叔丁醇蠕動(dòng)泵；4.叔丁醇溶液；5.魯米諾溶液蠕動(dòng)泵；6.魯米諾溶液；7.金屬螯合劑溶液蠕動(dòng)泵；8.螯合物溶液；9.檢測(cè)室；10.微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；11.控制裝置；12.光電探測(cè)裝置；13.水樣收集器。
具體實(shí)施例方式參見圖和圖2，本發(fā)明的方法包括以下幾個(gè)步驟(I)通過(guò)臭氧溶液蠕動(dòng)泵2在O. 05ml/min流量下輸送臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的被測(cè)水樣-臭氧溶液。(2)臭氧溶液在臭氧溶液蠕動(dòng)泵2的作用下流動(dòng)一段管路后，首先與叔丁醇蠕動(dòng)泵3輸送的叔丁醇溶液混合，叔丁醇作為羥基自由基的捕獲劑迅速消耗溶液中剩余的羥基自由基，因?yàn)榱u基自由基能氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，給臭氧氧化魯米諾帶來(lái)干擾。叔丁醇溶液流量為O. 5ml/min，濃度為O. 2mol/L ；
(3)與叔丁醇混合后的臭氧溶液繼續(xù)在管路中流動(dòng)，流動(dòng)一段距離后先后與魯米諾溶液蠕動(dòng)泵5和金屬螯合劑溶液蠕動(dòng)泵7輸送的魯米諾溶液和金屬螯合劑溶液混合，金屬螯合劑為吡咯烷基二硫代甲酸銨和二乙氨基二硫代甲酸鈉，混合溶液一同流通過(guò)檢測(cè)室9，光電探測(cè)裝置12中的光電倍增管檢測(cè)記錄溶液中臭氧與魯米諾產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光信號(hào)。因?yàn)樗畼又写嬖谖⒘拷饘匐x子，如鐵離子(Fe2+)、錳離子(Mn2+)、銅離子(Cu2+)等等，均能催化魯米諾化學(xué)發(fā)光，為了消除潛在的基體水樣中金屬離子的干擾，采用金屬金屬螯合劑對(duì)水體中的金屬離子進(jìn)行絡(luò)合，形成的金屬絡(luò)合物不會(huì)催化魯米諾化學(xué)發(fā)光。魯米諾溶液流量為O. 5ml/min,濃度為I X 10_4mol/L，金屬螯合劑溶液流量為O. 05ml/min,濃度為2X10_3mol/L，吡咯烷基二硫代甲酸銨和二乙氨基二硫代甲酸鈉濃度比例為I : I;(4)光電探測(cè)裝置12中的光電倍增管對(duì)流通過(guò)的溶液所發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)行采集放大，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10，微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化，并選擇記錄化學(xué)發(fā)光信號(hào)穩(wěn)定后的100秒的發(fā)光強(qiáng)度積分值，通過(guò)臭氧溶液與空白溶液(二次蒸餾水)積分值的差值與標(biāo)準(zhǔn)液相臭氧溶液(DO3)濃度與積分信號(hào)的對(duì) 應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出液相臭氧濃度(DO3)的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。反應(yīng)所發(fā)出的光信號(hào)為微弱的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，最大發(fā)光波長(zhǎng)在452nm，光電倍增管對(duì)這個(gè)范圍的光信號(hào)進(jìn)行采集，微弱光信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)裝置的光學(xué)鏡頭聚能，導(dǎo)入光電倍增管，光信號(hào)經(jīng)光電倍增管處理轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，輸出電信號(hào)經(jīng)微弱信號(hào)放大電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，放大到一定電壓幅度送微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10的A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行量化，積分處理。利用微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制、信號(hào)處理、臭氧濃度計(jì)算。光電倍增管米用日本濱松Photosensor Modules H5783Series。臭氧溶液流通檢測(cè)室9，臭氧溶液中的臭氧與魯米諾產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光由檢測(cè)室側(cè)壁的光電探測(cè)裝置12中的光電倍增管(日本濱松Photosensor Modules H5783 Series)進(jìn)行采集放大，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10，利用微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，積分，再通過(guò)臭氧溶液與二次蒸餾水積分值的差值與標(biāo)準(zhǔn)液相臭氧溶液(DO3)濃度與積分信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出液相臭氧濃度(DO3)的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。實(shí)驗(yàn)舉例從臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧溶液取樣，分成兩份。一份在山東省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，一份用本發(fā)明的方法進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，兩者方法有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其結(jié)果偏差小于等于10%。本發(fā)明方法與常用方法所測(cè)量液相臭氧濃度對(duì)比如下液相臭氧溶液中臭氧的含量
臭氧溶液常用方法(mg/L) 流動(dòng)注射臭氧氧化法~ 方法之間的誤差 ~ 0.0450.0486Γ67
0.0940.0995732
3O. 156O. 159Γ92
~0.2560.261Γ95
5O. 568O. 5720 70
~6O. 789O. 793051
~I. 156I. 162052根據(jù)本發(fā)明方法與常用方法所測(cè)量液相臭氧濃度對(duì)比數(shù)據(jù)，本發(fā)明一方面解決了現(xiàn)有分析技術(shù)存在的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，分析過(guò)程繁雜，條件苛刻，穩(wěn)定性差，離子干擾等問(wèn)題，另一方面本發(fā)明測(cè)量數(shù)據(jù)與常用方法測(cè)量數(shù)據(jù)之間誤差在允許范圍內(nèi)10%)，因此，本發(fā)明效果十分明顯。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是，凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種流動(dòng)注射臭氧氧化方式測(cè)量液相臭氧濃度的方法，其特征在于，所述方法采用檢測(cè)裝置，檢測(cè)裝置包括檢測(cè)室、光電探測(cè)裝置、控制裝置、數(shù)據(jù)處理裝置，輸送臭氧溶液泵、魯米諾溶液泵和金屬螯合劑溶液泵，檢測(cè)室通過(guò)管路與臭氧溶液管路、叔丁醇溶液管路、魯米諾溶液管路及金屬螯合劑溶液管路連接，所述方法通過(guò)所述檢測(cè)裝置按下述步驟進(jìn)行 (1)通過(guò)臭氧溶液泵輸送被測(cè)臭氧溶液； (2)臭氧溶液在臭氧溶液泵的作用下與叔丁醇管路中的叔丁醇溶液混合； (3)與叔丁醇混合后的溶液繼續(xù)在管路中流動(dòng)，流動(dòng)一段距離后先后與魯米諾溶液管路中的魯米諾溶液和金屬螯合劑溶液管路中的金屬螯合劑溶液混合，混合溶液一同流入檢測(cè)室，光電探測(cè)裝置中的光電倍增管檢測(cè)混合溶液中臭氧分子與魯米諾產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光信號(hào); (4)光電倍增管對(duì)流通過(guò)的溶液所發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)行采集放大，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行量化，計(jì)算出液相臭氧濃度的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的臭氧溶液流量為O.05 O. IOml/min ο
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的叔丁醇溶液流量為O.5 I. Oml/min,濃度為 O. I O. 3mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的魯米諾溶液流量為O.5 I. Oml/min,濃度為(O. 8 I. 2) X 10 4 mol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的金屬螯合劑為吡咯烷基二硫代甲酸銨和二乙氨基二硫代甲酸鈉，其中，吡咯烷基二硫代甲酸銨和二乙氨基二硫代甲酸鈉濃度比例為I : 1，所述的金屬螯合劑溶液流量為0.05 0.101111/1^11，濃度為(1.8 2. 2) X 10 —3 mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的輸送臭氧溶液泵、魯米諾溶液泵和金屬螯合劑溶液泵為蠕動(dòng)泵，所述的管路均采用聚四氟乙烯材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于選擇記錄化學(xué)發(fā)光信號(hào)穩(wěn)定后的50 100秒的發(fā)光強(qiáng)度積分值，根據(jù)臭氧溶液與蒸餾水積分值的差值和標(biāo)準(zhǔn)液相臭氧溶液濃度與積分信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，計(jì)算出液相臭氧濃度的濃度，并進(jìn)行顯示、打印輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于反應(yīng)所發(fā)出的光信號(hào)為微弱的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，最大發(fā)光波長(zhǎng)在452nm，微弱光信號(hào)經(jīng)光電探測(cè)裝置的光學(xué)鏡頭聚能，導(dǎo)入光電倍增管，光信號(hào)經(jīng)光電倍增管處理轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，輸出電信號(hào)經(jīng)微弱信號(hào)放大電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，放大到一定電壓幅度送微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行量化、積分處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于利用微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的控制、信號(hào)處理、臭氧濃度計(jì)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述光電倍增管采用日本濱松Photosensor Modules H5783 Series。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種流動(dòng)注射臭氧氧化方式測(cè)量液相臭氧濃度的方法，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)捕獲劑的選擇和基體水樣中金屬離子的干擾使測(cè)量結(jié)果存在誤差，以及產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題。所述方法的步驟為(1)通過(guò)泵輸送被測(cè)臭氧溶液，(2)臭氧溶液與叔丁醇路中的叔丁醇溶液混合，(3)再與魯米諾管路中的魯米諾溶液和金屬螯合劑溶液管路中的金屬螯合劑溶液混合，光電倍增管檢測(cè)混合溶液中臭氧分子與魯米諾產(chǎn)生的化學(xué)發(fā)光信號(hào)，(4)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行采集放大，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并計(jì)算出液相臭氧濃度的濃度，進(jìn)行顯示、打印輸出。采用叔丁醇可以消除傳統(tǒng)捕獲劑給臭氧氧化魯米諾帶來(lái)的干擾，采用金屬螯合劑對(duì)水體中的金屬離子進(jìn)行絡(luò)合，形成的金屬絡(luò)合物不會(huì)催化魯米諾化學(xué)發(fā)光。
文檔編號(hào)G01N21/76GK102830240SQ201210290770
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張虹斌, 劉巖, 趙娜, 馬然, 石小梅, 張穎, 劉東彥, 張述偉, 高楊, 褚東志, 任國(guó)興, 呂靖, 張婷, 曹璐, 鄒濤, 王洪亮, 范萍萍, 曹煊, 張穎穎, 湯永佐, 程巖, 趙斌, 侯廣利 申請(qǐng)人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所