一種測試廢水色度的方法
2023-05-21 23:55:01
專利名稱：一種測試廢水色度的方法
技術領域：
本發明屬於水質分析技術領域，尤其涉及一種測試廢水色度的方法。
背景技術：
色度是水環境及水汙染監測中的一個重要指標，國家標準的分析方法為鉑鈷比色法和稀釋倍數法(GB11903-89)。前者常用於測定清潔的天然水及飲用水的色度，受工業廢水汙染的地面和工業廢水則採用稀釋倍數法。鉑鈷比色法用氯鉑酸鉀和氯化鈷配成與天然水黃色色調相同的標準比色列，用於水樣目視比色測定，規定每升水含有1mg鉑和0.5mg鈷所具有的顏色作為一個色度單位，稱為1度。稀釋倍數法需取一定量水樣，以蒸餾水稀釋至剛好看不到顏色，其稀釋倍數表示該水樣的色度。
由於鉑鈷標準溶液配製為淺黃色調，對於顏色複雜多樣的、受工業廢水汙染的地面水和工業廢水只能用稀釋倍數法來測定。從顏色的本質來看，它描述了物體的性質、光線的性質。人眼對不同波長的光，具有不同的視覺靈敏度；不同人的眼睛對各種波長的光的靈敏度也有差別。平均來說，人眼對波長為555nm的黃綠光的視覺敏感度最大，對紅光和紫光相對較低，而對紅外光與紫外光則無視覺反應。由於眼睛到腦的連接系統的複雜性會干擾對顏色的精確察覺；年齡、記憶及文化背景的不同會影響到對顏色的感覺。在實際工作中，不同的人對同一種廢水常常會測得不同的色度倍數，同一個人在不同的環境條件下也會得到不同的結果。因此，對於是否「剛好看不到顏色」很難量化，在用稀釋倍數法測色度時的結果有很大的不確定性。另外，由於測定色度時需要多次稀釋，每次稀釋倍數的步長也比較難確定，造成操作步驟繁瑣。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種測試廢水色度的方法。本方法採用分光光度計為工具，建立了以儀器測量為基礎的稀釋倍數法對工業廢水的色度監測進行改良和補充，使色度測試過程簡單、快速、準確。
人眼對於顏色的分辨有很大差異性，用儀器(如分光光度計等)來測量顏色的深淺就比較準確、客觀、重現性好、可比性強。對於天然水體常常是淺黃色調的，具有確定的最大吸收波長；對於某一工廠的廢水，往往會因為濃度不同、排放口位置、排放時間不同而有很大的不同。在實際工作中，常見的是廢水的顏色色系基本不變而只是深淺有差異。對於同一色系的水樣其最大吸收波長也基本不變。確定了最大吸收波長後，就很容易利用分光光度計來測量吸光度，從而計算出水樣的稀釋倍數。
本方法採用的步驟如下第一步對於任何水樣(天然水或工業廢水)先描述水樣的顏色(如紅色、黃色、棕色等)，若是渾濁水樣需先離心使之清澈，然後取清液作水樣；若不渾濁，直接取水樣；第二步將水樣置於分光光度計的1cm比色杯中進行紫外可見光範圍的全波長掃描，吸光度最大的波長為該色水樣的最大吸收波長，然後在此波長下測定水樣的吸光度；第三步經不少於20人60次的目測，使用1cm比色杯時，各色系水樣在與蒸餾水顏色不能分辨時的吸光度在0.003以下，將實測結果除以0.003，所得結果四捨五入取5倍或10倍的整數即為該水樣的色度；如果水樣的顏色太深而至使吸光度超過分光光度計的量程範圍，則需進行預稀釋，以稀釋後的水樣進行測量計算，然後乘以預稀釋倍數即為該水樣的色度。
所述分光光度計是紫外可見光全波長分光光度計。
例如，原水吸光度為A，則稀釋X倍後，水樣的吸光度A1＝A·X-1。
那麼，當吸光度A1＝0.003時水樣與蒸餾水無法分辨，此時的稀釋倍數即為水樣的色度X＝A/A1＝A/0.003如一種工業廢水為黃棕色，經全波長掃描，其最大吸收波長為558nm，在這個波長下，原水樣的吸光度為0.618，則其色度為0.618/0.003＝206即為約205倍。
本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果本發明測試速度快，重複性好、可比性強，可減少水質分析人員的工作量，降低人為誤差，結果準確。
圖1是蕃紅花O溶液的波長—吸光度曲線圖；圖2是蕃紅花O溶液的稀釋倍數與吸光度的關係圖(517nm)；圖3是焦化廢水的波長—吸光度曲線圖；圖4是焦化廢水的稀釋倍數與吸光度的關係圖(558nm)。
具體實施例方式
為了更好地理解本發明，下面結合實施例和附圖對本發明作進一步地說明。
實施例1以蕃紅花O溶液為例說明測試廢水色度的具體方法所用儀器日立U-3010型紫外可見光全波長分光光度計設定波長範圍240-800nm水樣的顏色為透明紅色，直接取水樣；將水樣置於日立U-3010型紫外可見光全波長分光光度計的1cm比色杯中進行全波長掃描，吸光度最大的波長為該色水樣的最大吸收波長，然後在此波長下測定水樣的吸光度；使用1cm比色杯時，經20人60次的目測，達到與蒸餾水顏色不能分辨時的吸光度為0.003以下，將實測結果除以0.003，所得結果四捨五入取5倍或10倍的整數即為該水樣的色度。
若水樣吸光度為A，則稀釋X倍後吸光度為A1＝A/X。
那麼，當吸光度A1＝0.003時的稀釋倍數即為水樣的色度X＝A/A1＝A/0.003如果水樣進行了預稀釋，則水樣的色度應乘以預稀釋倍數。
圖1是蕃紅花O溶液的波長—吸光度曲線圖，由圖1可知蕃紅花O溶液的最大吸收波長為517nm。
圖2是蕃紅花O溶液的稀釋倍數與吸光度的關係圖(517nm)，從圖2看出，蕃紅花O溶液的稀釋倍數與吸光度數值經數學擬合後為y＝0.5607x-0.9886即吸光度＝原始溶液吸光度×稀釋倍數-0.9886，相關係數R2＞0.999。其指數-0.9886接近-1，則上述方程可近似為吸光度＝原始溶液吸光度×稀釋倍數-1，如原水吸光度為A，則稀釋X倍後，水樣的吸光度為A/X，在不同稀釋倍數下測試計算色度倍數的結果見表1。
表1為蕃紅花O溶液經不同倍數稀釋後吸光度計算色度值
從表1計算來看，無論採用原液還是經一定倍數稀釋的溶液來測量計算，原水的色度都可得到185～200倍之間的結果，而且從分光光度計的量程範圍來看，吸光度＜0.9(此時水樣色度＝0.9/0.003＝300倍)的水樣都可直接測量而無須稀釋，在實際水質分析工作中，可以認為該方法準確度、操作性、可比性都很強。
實施例2以某焦化廢水為例說明測試廢水色度的具體方法所用儀器上海精密儀器儀表有限公司生產的752型紫外可見光全波長分光光度計設定波長範圍240-800nm水樣的顏色為棕色，因有少量懸浮物需先離心使之清澈，然後取清液作水樣；將水樣置於752型紫外可見光全波長掃描分光光度計的1cm比色杯中進行全波長掃描，吸光度最大的波長為該色水樣的最大吸收波長，然後在此波長下測定水樣的吸光度；使用1cm比色杯時，經30人70次的目測，達到與蒸餾水顏色不能分辨時的吸光度為0.003以下，將實測結果除以0.003，所得結果四捨五入取5倍或10倍的整數即為該水樣的色度。若水樣吸光度為A，則稀釋X倍後吸光度為A1＝A/X，如果水樣進行了預稀釋，則水樣的總色度應乘以預稀釋倍數。
圖3是焦化廢水的波長—吸光度曲線圖，由圖3可得到焦化廢水的最大吸收波長為558nm。
圖4是焦化廢水的稀釋倍數與吸光度的關係圖(558nm)，從圖4來看焦化廢水的色度(稀釋倍數)與吸光度有很好的相關性(R2＝0.9990)，吸光度與稀釋倍數的關係經數學擬合為y＝0.5057x-0.9841，即吸光度＝原始溶液吸光度×稀釋倍數-0.9841，其指數-0.9841約為-1，則上述方程可近似為吸光度＝原始溶液吸光度×稀釋倍數-1，如原水吸光度為A，則稀釋X倍後，水樣的吸光度為A/X，焦化廢水在不同稀釋倍數下的吸光度值見表2。
表2為焦化廢水經不同倍數稀釋後吸光度計算色度值
從表2計算來看，無論採用原液還是經一定倍數稀釋的溶液來測量計算，原水的色度都可得到165～190倍之間的結果。同時，該廠其它工藝段的廢水雖然色度不同，但都為同一色系的棕黃色，只有顏色的深淺，而最大吸收波長都在558nm。在常規水質分析中，均可採用同一吸收波長來測定，結果的準確性、操作性、可比性都很強。
本方法測試速度快，重複性好、可比性強，可減少水質分析人員的工作量，而且結果準確。
權利要求
1.一種測試廢水色度的方法，其特徵在於步驟如下第一步對於任何水樣先描述水樣的顏色，若是渾濁水樣需先離心使之清澈，然後取清液作水樣；若不渾濁，直接取水樣；第二步將水樣置於分光光度計1cm比色杯中進行紫外可見光範圍的全波長掃描，吸光度最大的波長為該色水樣的最大吸收波長，然後在此波長下測定水樣的吸光度；第三步經不少於20人60次的目測，使用1cm比色杯時，各色系水樣在與蒸餾水顏色不能分辨時的吸光度在0.003以下，將實測結果除以0.003，所得結果四捨五入取5倍或10倍的整數即為該水樣的色度；如果水樣的顏色太深而至使吸光度超過分光光度計的量程範圍，則需進行預稀釋，以稀釋後的水樣進行測量計算，然後乘以預稀釋倍數即為該水樣的色度。
2.根據權利要求1所述的測試廢水色度的方法，其特徵在於所述分光光度計是紫外可見光全波長分光光度計。
全文摘要
本發明公開了一種測試廢水色度的方法，先描述水樣的顏色，若是渾濁水樣需先離心，然後取清液作測試水樣，若不渾濁，直接取水樣；將水樣置於分光光度計的1cm比色杯中進行紫外可見光範圍的全波長掃描，確定最大吸收波長，然後在此波長下測定水樣的吸光度；經不少於20人60次的目測，使用1cm比色杯時，各色系水樣在與蒸餾水顏色不能分辨時的吸光度在0.003以下，將實測結果除以0.003，所得結果四捨五入取5倍或10倍的整數即為該水樣的色度；如果水樣的顏色太深致使吸光度超過分光光度計的量程範圍，則需進行預稀釋再測量。本發明測試速度快，重複性好、可比性強，可減少水質分析人員的工作量，結果準確。
文檔編號G01N1/34GK1818618SQ200610034389
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月17日 優先權日2006年3月17日
發明者任源, 韋朝海 申請人:華南理工大學