自然水样总磷含量自动分析仪的研制.pdf

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1、2001年第2期分析仪器17Developmentofagascompoundanalyzerbasedongassensorarray.YangCuirong，LiShizhong（HangzhouInstituteofElectronicEngineering，Hangzhou，310012）Agascompoundanaiyzerbasedonsensorarraydetectorwasdeveioped.Theartificiaineuroinetworkisusedforpatternrecognitiontodi

2、fferentiatecompieXsignais.Theworkingprincipie，designandcompositionoftheanaiyzeraredescribed.TestresuitsshowthatthemaXi-mumdeviationofthemeasuredconcentrationsisiessthan7.4%.自然水样总磷含量自动分析仪的研制孙墨杰靳世久肖昆王艳秋（天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津，300072）摘要有机和无机磷酸盐广泛存在于自然水中，是环境检测的重要内容之一。本文提出

3、一种基于UV-光氧化法和ST-01催化氧化法的快速分析自然水中总磷的方法，并将该方法与MCS-51单片机结合起来，开发出一种可检测自然水中总磷的快速分析仪。试验结果表明，仪器获得的数据有较好的重现性和稳定性。关键词总磷光氧化法自动分析（HEDP、ATMPA、PBTCA、PAPE等）进行了分析，证明该1引言方法可在5min内使水中有机磷快速分解。表1列出三种不当前环境保护越来越受到重视。由于我国人口的增加同消解方法在25C时5min内的分解结果。由表可见，单纯和经济的快速发展，生活用水和工业废水大量排放到江、采用UV-光氧化法

4、或催化氧化法不能达到有效消解的目的，河、湖、海中，使有些地区的水环境遭到严重破坏。其中而当二者结合时，分解效率接近100%，这对进一步测量总富养型磷酸盐类是造成水污染的主要物质之一。磷酸盐类磷含量十分有利。的过量存在导致水藻和细菌大量繁殖，使鱼类及其它生物表1不同方法对有机磷化合物的分解率（%）体因缺氧而大量死亡，造成巨大经济损失。因此，实时监分解方法HEDPATMPEDTMPSPAPE测、快速分析和控制污染源，对环境保护十分重要。当前ST-010000我国监测自然水中总磷酸盐的主要方法是采用手工分析的UV206128热解法

5、。本文经过对自然水样总磷酸盐化学特性的研究，UV+ST-0110098~10097~10099~100根据Grotthus和Draper的定律［2］，只有被分子吸收的光提出一种新的测量方法。首先对难于测量的有机磷做特殊预处理，使其在不影响总磷测量的前提下快速消解为无机才能引起分子的光化学反应。通过UV1100紫外光分析仪检磷酸盐，然后采用磷钼黄法进行测量。该方法与传统手工测，有机磷试剂的最大吸收峰在180~250nm之间，因此采分析方法［1］相比，检测速度有了很大提高。用紫外光（!<280nm的低压汞灯）对含有机磷的水样进行

6、该方法简单，方便，易于操作。只要将被测水样注入照射，将会有正磷酸盐组分产生。其机理是，当紫外线照取样杯，仪器便可自动完成测量，而且具有良好的稳定性射被测体系时，一部分波长的光被分子吸收，使分子处于和重现性，测量精度不低于手工分析的结果。激发态而成为受激分子。当受激分子在ST-01提供的富氧环境催化氧化下，原有的C—P键发生断裂。总反应过程如2基本原理下：自然水中总磷测定的关键是有机磷的消解。由于有机UV!"CP（O）（OH）2+O3"C+H3PO4磷酸盐性能稳定，在自然环境中不易降解为无机磷酸盐。现有的手工分析方法是在一定压

7、力及煮沸的条件下使有机分解后的磷酸盐，可以根据精度的要求，采用磷钼黄磷成分消解。该法的缺点在于操作繁杂，一个样品的消解或磷钼蓝分光光度法进行测定。时间在40min左右，因此不适合于现场快速采样和测量。本3分析流程及硬件设计文提出的方法，能通过光分解和催化氧化剂ST-01的协同作用，快速消解水样中的有机磷，ST-01对磷酸盐的测量不产用分光光度法测量分解后的总磷酸盐，水样的浊度是生任何干扰。利用这种方法对工业用水中多种有机磷试剂影响测量准确度的主要因素之一。大部分自然水的浊度都18分析仪器2001年第2期比较高，而且在不同的季

8、节有很大差异。因此，为提高测0~10mV、0~10mA、4~20mA的标准信号以供选择。27256量的准确性及重现性，必须对被检测的自然水作前期预处EPROM存储了仪器的操作程序，2864E2PROM存储仪器的理。通过纤维过滤装置，能够有效去除水中悬浮颗粒的干标定参数，具有掉电保护功能。扰