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COD測定儀
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便攜式COD測定儀的工作原理解析

時間:2025-08-26 15:47:45   訪客:88

在水環(huán)境現(xiàn)場監(jiān)測中,便攜式COD測定儀是快速判斷水體有機(jī)物污染的“利器”?;瘜W(xué)需氧量(COD)作為衡量水體污染的核心指標(biāo),反映了水中還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)被氧化所需的氧量,數(shù)值越高說明污染越嚴(yán)重。傳統(tǒng)實驗室檢測需耗時數(shù)小時,而便攜式儀器能在半小時內(nèi)出結(jié)果,其背后是對檢測流程的簡化與核心原理的巧妙應(yīng)用。以下從檢測全流程,解析其工作邏輯。

一、水樣預(yù)處理

現(xiàn)場水樣成分復(fù)雜,懸浮顆粒、氯離子等雜質(zhì)會干擾檢測,預(yù)處理環(huán)節(jié)需快速排除干擾。對于渾濁水樣,儀器配套的專用濾膜可直接過濾——將水樣倒入帶濾膜的取樣容器,依靠重力或輕按即可去除泥沙、藻類等顆粒,避免其吸附試劑或遮擋光線,且無需額外供電,適配野外無電源場景。

氯離子是工業(yè)廢水、海水等水樣中的常見干擾源,會與檢測試劑反應(yīng)導(dǎo)致COD值偏高。此時需加入專用抗干擾試劑,其成分能優(yōu)先與氯離子結(jié)合,阻斷其與氧化劑的反應(yīng),且試劑添加比例固定,只需按說明書用量倒入,幾分鐘即可完成處理,無需復(fù)雜計算。預(yù)處理的核心是“簡單高效”,既保證水樣符合檢測條件,又不增加現(xiàn)場操作負(fù)擔(dān)。

二、氧化反應(yīng)

預(yù)處理后的水樣,需通過氧化反應(yīng)將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可量化的物質(zhì),這是COD檢測的核心。便攜式儀器多采用“重鉻酸鉀氧化法”或“高錳酸鉀氧化法”,兩種方法原理一致,均用強(qiáng)氧化劑分解有機(jī)物,此處以應(yīng)用更廣的重鉻酸鉀法為例。

操作時,將水樣倒入專用反應(yīng)管,按比例加入氧化劑(重鉻酸鉀溶液)和催化劑(如硫酸銀,加速有機(jī)物氧化)。隨后將反應(yīng)管放入儀器加熱模塊,加熱至適宜溫度并保溫——高溫環(huán)境能讓氧化劑與有機(jī)物充分反應(yīng):有機(jī)物中的碳、氫元素被氧化為二氧化碳和水,而重鉻酸鉀中的六價鉻會被還原為三價鉻。關(guān)鍵邏輯在于:有機(jī)物含量越高(COD值越高),消耗的氧化劑越多,生成的三價鉻也越多,二者呈正比關(guān)系,這為后續(xù)檢測提供了“量化依據(jù)”。

三、光學(xué)檢測

氧化反應(yīng)生成的三價鉻,需通過光學(xué)方法轉(zhuǎn)化為COD值,核心是“分光光度法”——利用物質(zhì)對特定波長光線的吸收特性判斷濃度。反應(yīng)管冷卻后放入檢測艙,艙內(nèi)光源發(fā)射特定波長的單色光(該波長對三價鉻吸收最強(qiáng)),光線穿過溶液時,三價鉻會吸收部分光線:濃度越高,吸收的光線越多,透過的光線越少。

檢測艙另一側(cè)的光電傳感器會捕捉透過的光線,將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。電信號強(qiáng)弱與透過光強(qiáng)度成正比,與三價鉻濃度(即COD值)成反比。儀器內(nèi)部預(yù)存了“標(biāo)準(zhǔn)曲線”——通過已知COD濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制,記錄了不同COD值對應(yīng)的電信號強(qiáng)度??刂葡到y(tǒng)將當(dāng)前電信號與標(biāo)準(zhǔn)曲線對比,即可反向推算出水樣的COD值。

四、結(jié)果輸出

光學(xué)檢測完成后,儀器顯示屏?xí)趲酌雰?nèi)顯示COD濃度數(shù)值,部分機(jī)型還會同步顯示檢測時間、水樣編號,方便現(xiàn)場記錄。同時,多數(shù)儀器支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲,可保存數(shù)十至上百組數(shù)據(jù),避免紙質(zhì)記錄遺漏;部分機(jī)型還能通過藍(lán)牙、數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至手機(jī)或電腦,便于后續(xù)分析。

整個流程從預(yù)處理到出結(jié)果,僅需30分鐘左右,且操作步驟固定:濾膜過濾→加抗干擾試劑→加氧化劑與催化劑→加熱反應(yīng)→檢測讀數(shù),無需專業(yè)人員,按說明書即可操作。這種“簡化不簡化精度”的設(shè)計,讓現(xiàn)場監(jiān)測無需依賴實驗室,尤其適合應(yīng)急污染事件——能快速鎖定污染范圍,為截污、治污決策爭取時間。

五、結(jié)語

便攜式COD測定儀的原理核心,是將實驗室復(fù)雜的“氧化-滴定”流程,簡化為“氧化-光學(xué)檢測”,用三價鉻的濃度間接反映COD值,同時通過模塊化設(shè)計(加熱、檢測、顯示集成)實現(xiàn)便攜。它的優(yōu)勢不僅是“快”,更在于讓COD檢測走出實驗室,深入排污口、河流岸邊等現(xiàn)場,為水環(huán)境監(jiān)測提供即時、可靠的數(shù)據(jù)支撐。


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