采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置及方法。该装置包括待测水体容器瓶、载体溶液容器瓶、电磁切换阀、定量环、混合腔体、螺旋发光管、化学发光试剂容器瓶、碳酸钠溶液容器瓶、光子计数器和计算机。电磁切换阀，其流路一接待测水体容器瓶的出口，流路二和流路七分别接一废液瓶，流路三接定量环的接口二，流路四接混合腔体的入口，流路六接螺旋发光管的出口，流路九接载体溶液容器瓶的入口，流路十接定量环的接口一。化学发光试剂容器瓶的出口与混合腔体的入口相连，混合腔体的出口与螺旋发光管的入口相连，碳酸钠溶液容器瓶的出口与螺旋发光管的入口相连。本发明专利技术能够定量检测地表水中的微量双氧水浓度。能够定量检测地表水中的微量双氧水浓度。能够定量检测地表水中的微量双氧水浓度。

【技术实现步骤摘要】
采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置及方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置及方法。

技术介绍

[0002]地表水在太阳光直接照射下，水体中的有机质(CDOM)会通过一系列复杂的光诱导的电子转移反应(方程1-3)生成微量的双氧水(H2O2)，其浓度范围一般约为～10-10-10-6
M。除此之外，大气环境中通过自由基反应生成的H2O2也可以通过降水进入到地表水系统当中。
[0003]CDOM+hν
→
CDOM
·-+CDOM
·
+
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0004]CDOM
·-+O2→
CDOM+O2·-ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0005]2O2·-+2H
+
→
H2O2+O2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0006]H2O2作为一种较强的氧化剂，可以与水任意比例混溶。大量的研究已经证实，H2O2可以通过改变金属的分布形态和生物毒性从而对环境产生重要影响，同时H2O2也可以促成人为和自然有机物的降解行为。在污水处理的芬顿工艺中，也需要通过H2O2的分解产生HO
·
降解污染物，因此准确测定水体中H2O2含量一直是工业应用和科学研究的热点。
[0007]传统的碘量法测定H2O2虽然应用广泛，但是其检测限偏高(～10-6
M)的缺点使其无法直接测量地表水中微量H2O2浓度。而H2O2传感器则由于价格昂贵，装置复杂使得很难应用在地表水的环境监测当中。化学发光法因为其灵敏度高、操作简单而成为环境水体中微量H2O2检测首选，但是现有的发光试剂鲁米诺、草酸衍生物和光泽精类发光试剂则容易受到金属离子的干扰，这一缺陷限制了化学发光法在地表水中H2O2检测的推广。
[0008]因此，实现一种基于更为灵敏和可靠的化学发光试剂定量检测微量H2O2浓度的方法和装置，对于天然水体的治理技术和科学研究都具有重要的应用价值。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置及方法，该装置和方法能够定量检测地表水中的微量双氧水浓度。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0011]采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，包括待测水体容器瓶、载体溶液容器瓶、电磁切换阀、定量环、混合腔体、螺旋发光管、化学发光试剂容器瓶、碳酸钠溶液容器瓶、光子计数器和计算机。
[0012]所述电磁切换阀，其流路一接待测水体容器瓶的出口，流路二和流路七分别接一废液瓶，流路三接定量环的接口二，流路四接混合腔体的入口，流路六接螺旋发光管的出口，流路九接载体溶液容器瓶的入口，流路十接定量环的接口一；化学发光试剂容器瓶的出口与混合腔体的入口相连，混合腔体的出口与螺旋发光管的入口相连，碳酸钠溶液容器瓶的出口与螺旋发光管的入口相连；所述光子计数器设置在螺旋发光管的一侧，用于记录螺
旋发光管中的光信号；所述光子计数器与计算机相连；所述化学发光试剂容器瓶内盛有化学发光试剂溶液。
[0013]进一步的，所述化学发光试剂溶液中的化学发光试剂为吖啶酯(CAS:194357-64-7)；所述化学发光试剂溶液的浓度为1～5μmol/L，优选浓度为1～2μmol/L；所述化学发光试剂溶液的pH值范围为2～4，优选pH值为3。该化学发光试剂吖啶酯与双氧水分子发生特定化学发光反应，为化学发光法检测双氧水的特定试剂。
[0014]进一步的，所述载体溶液容器瓶中盛有载体溶液，所述载体溶液为去离子水，其电导率为0.056μs/cm；所述碳酸钠溶液容器瓶中盛有碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度范围为0.05～0.2M，优选浓度为0.1M。
[0015]进一步的，所述电磁切换阀采用液体电磁十通阀。
[0016]进一步的，所述定量环采用peek管，其定量体积为500μL。
[0017]进一步的，所述螺旋发光管为石英材质。
[0018]进一步的，所述光子计数器的工作电压为600～710mV，优选的，工作电压为630mV。
[0019]进一步的，所述待测水体容器瓶通过软管及蠕动泵与电磁切换阀相连，载体溶液容器瓶通过软管及蠕动泵与电磁切换阀相连，定量环通过软管与电磁切换阀相连，化学发光试剂容器瓶通过软管及蠕动泵与混合腔体相连，碳酸钠溶液容器瓶通过软管及蠕动泵与螺旋发光管相连，电磁切换阀通过软管与混合腔体相连，混合腔体通过软管与螺旋发光管相连，电磁切换阀通过软管与废液瓶相连；所述蠕动泵为八通道蠕动泵，其流速范围为2.0～3.5mL/min，优选流速为2.8mL/min。
[0020]进一步的，所述光子计数器通过USB数据线与计算机相连，所述计算机上装有积分软件Origin8.5。
[0021]本专利技术还涉及一种上述采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置的检测方法，该方法包括以下步骤：
[0022](1)在蠕动泵的驱动下，待测水体容器瓶中的待测水体样品进入到电磁切换阀中；等到待测水体样品进入到定量环中并充满定量环时，电磁切换阀切换流路，使多余的待测水体样品经电磁切换阀流入到废液瓶中；载体溶液通过电磁切换阀将定量环中的待测水体样品输送至混合腔体内。
[0023]具体地说，在蠕动泵的驱动下，待测水体容器瓶中的待测水体样品进入到电磁切换阀中。此时，电磁切换阀的流路一和流路十是连通状态，流路九、流路八、流路五和流路四是连通状态，流路六和七是连通状态，流路三和二是连通状态。等到待测水体样品进入到定量环中并充满定量环时，电磁切换阀切换流路，使流路一和流路二进入连通状态，流路九和流路十进入连通状态、流路三和流路四进入连通状态。此后多余的待测水体样品直接由电磁切换阀的流路一进入流路二后，再流入到废液瓶中。载体溶液通过电磁切换阀的流路九和十将定量环中的待测水体样品输送至流路四处，流出电磁切换阀后再进入混合腔体内与发光试剂反应。
[0024](2)在蠕动泵的驱动下，化学发光试剂容器瓶中的发光试剂吖啶酯试剂进入到混合腔体与待测水体样品混合，当发光试剂与待测水体在混合腔体混合均匀后，再被输送到螺旋发光管中。
[0025](3)在蠕动泵的驱动下，碳酸钠溶液容器瓶中的碳酸钠溶液进入到螺旋发光管中，
将螺旋发光管中的混合溶液pH值调节至碱性条件，含有双氧水的待测水体样品、吖啶酯试剂和碳酸钠溶液在螺旋发光管中发生反应产生光信号。
[0026](4)光子计数器采集螺旋发光管中的光信号，并将该光信号传输至计算机。
[0027](5)计算机根据光信号的变化过程，通过拟合得到待测水体中的双氧水浓度。
[0028]本专利技术的优点为：
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，其特征在于：包括待测水体容器瓶、载体溶液容器瓶、电磁切换阀、定量环、混合腔体、螺旋发光管、化学发光试剂容器瓶、碳酸钠溶液容器瓶、光子计数器和计算机；所述电磁切换阀，其流路一接待测水体容器瓶的出口，流路二和流路七分别接一废液瓶，流路三接定量环的接口二，流路四接混合腔体的入口，流路六接螺旋发光管的出口，流路九接载体溶液容器瓶的入口，流路十接定量环的接口一；化学发光试剂容器瓶的出口与混合腔体的入口相连，混合腔体的出口与螺旋发光管的入口相连，碳酸钠溶液容器瓶的出口与螺旋发光管的入口相连；所述光子计数器设置在螺旋发光管的一侧，用于记录螺旋发光管中的光信号；所述光子计数器与计算机相连；所述化学发光试剂容器瓶内盛有化学发光试剂溶液。2.根据权利要求1所述的采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，其特征在于：所述化学发光试剂溶液中的化学发光试剂为吖啶酯(CAS:194357-64-7)；所述化学发光试剂溶液的浓度为1～5μmol/L；所述化学发光试剂溶液的pH值范围为2～4。3.根据权利要求1所述的采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，其特征在于：所述载体溶液容器瓶中盛有载体溶液，所述载体溶液为去离子水，其电导率为0.056μs/cm；所述碳酸钠溶液容器瓶中盛有碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的浓度范围为0.05～0.2M。4.根据权利要求1所述的采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，其特征在于：所述电磁切换阀采用液体电磁十通阀。5.根据权利要求1所述的采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，其特征在于：所述定量环采用peek管，其定量体积为500μL。6.根据权利要求1所述的采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度的装置，其特征在于：所述螺旋发光管为石英材质。7.根据权利要求1所述的采用化学发光试剂检测地表水中微量双氧水浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏翔峰，马建中，黄和，贾利，朱宇军，
申请(专利权)人：中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：