新型化學耗氧量在線測定儀的製作方法
2023-08-22 22:50:51
專利名稱：：新型化學耗氧量在線測定儀的製作方法·本發明屬於儀器製造技術·本發明的背景繼Adeney和Dawson(1)首先提出COD測定方法，Muers(2)和Moore(3)工作之後，建立了目前國內外廣泛應用的即現在所謂的化學標準法。之後，國內外科學家圍繞著如何縮短分析時間，簡化操作，開展了廣泛的工作。隨著生產的發展和環保事業日益為人們所重視，如何研製一種能準快及時地跟蹤生產，隨時鑑測汙水動態的在線儀器，日益為人們所期待。國內外許多科學工作者為此進行了大量的艱苦的工作。與實驗室儀器一樣，在線儀表也有兩種，即與KMnO4法相對應的和與K2Cr2O7法相對應的所謂的Mn法和Cr法。Mn法的研究在日本最為廣泛。TakashiKorenaga(4)等人研製的流動注射分析儀採用雙薄膜微量泵，把KMnO4溶液和H2SO4按一定比例打入反應器、10～20μl水樣在反應器入口處注入。反應器由φ0.5mm，長40m的四氟管構成，反應液流經比色池，記錄儀記錄下波長為525mm的光密度值。MasashiGoto等人(5)研製了Mn法的在線儀表。kMnO4溶液，H2SO4和H3PO4的混合液及水樣以50ul/min的同樣流量同時打入反應器。反應器由φ0.5mm，長10m的聚四氟管構成，溫度為100℃。反應後的溶液進入0.3μl的薄層電解池進行檢測，記錄器進行記錄。在國際應用最為廣泛的還是Cr法。Takashi等人(6)，研製的Cr法流動注射儀和在線分析儀在一定範圍內得到應用。微量注射泵以0.3ml/mim的速率將K2Cr2O7和H2SO4溶液及水樣一起打入反應器，反應器由φ0.5mm×50m的聚四氟乙烯管構成，答應溫度為120℃，停留時間為20分鐘。反應液流經比色池，比色池的體積為18μl，光徑10mm，波長為445nm。記錄儀連續記錄。反應時間為30分鐘，每小時自動進樣10-15次。同時，對不同的反應溫度和試劑與水樣的流速比，也進行了廣泛的研究(7)。綜上所述，對於Mn法儀器的實現，比較容易，藥耗低，誤差也小，但氧化率很低。所以很多國家很少採用，特別是對汙水尤為如此。上述Cr法儀器有的測定結果與化學標準法比較接近，但由於帶壓運行，使儀器結構複雜化，對實際樣品的測定誤差較大。·本發明的目的1、為了對汙水處理場的汙水進行隨機檢測，達到及時有效地控制生產。2、為了對汙水的COD值變化進行隨機檢測。3、為了對排入江河湖海的已處理或未經處理的汙水的合格排放進行隨機檢測。4、為了便於環保檢測部門準確、全面掌握汙水COD變化情況。本儀器效果1、反應時間短，一般為15-20分鐘。2、試劑耗量少，費用低。3、有較強地對CL-離子的抗幹擾能力。4、分析結果重複性好。5、分析結果與2小時Cr法有較好的可比性。本發明的內容1、測定原理水樣與特製試劑由特製的微量泵，以一定的流速比經混合器進入金屬恆溫加熱器中進行快速反應。作為氧化劑的K2Cr2O7反應後生成Cr3+離子。產生的Cr3+離子濃度與水樣中還原性汙染物的濃度成比例。反應後的混合液在波長610nm進行光度分析檢測，光度計輸出信號進行微機處理輸入記錄儀或印表機，進行測定結果的記錄或列印。2、測定方法水樣以0.1～0.3ml/min的速率經微量提升泵打入混合器，Y試劑和S試劑以一定的流速比打入一次混合器然後溢流入直徑為5mm的反應器。反應器恆溫在156±1℃，混合物在反應器中反應5-10min，溢流入二次混合器。在二次混合器中，蒸餾水以一定流速打入，對反應後的混合液進行稀釋，然後溢流入光徑為5-50mm，直徑為φ4-φ10mm的流動池，進行光度分析。光度分析後由光強度變化轉化為mv信號的變化，經A/D轉換和微機處理，轉入記錄儀或印表機。全部過程自動進行。圖1、為該流程示意圖3、實施例(1)精密度的測定對一個COD等於463mg/l的水樣，進行5次測定，結果為503、497、454、425、436、467mg/l。經計算求得其標準偏差S＝35.7mg/l，相對標準偏差，S%＝7.7%。顯見，本儀器測定有很好的重現性。(2)對比試驗對各種工業汙水和生活汙水，儀器和2小時回流法所測結果如表1，從表1可看出，儀器法和回流法有很好的一致性。(3)對Cl-離子的抗幹擾能力，當Cl-離子濃度小於600mg/l時，對COD值無明顯影響。大於1000mg/l時，影響較大。表1、儀器和2小時回流法測COD值(4)測定範圍測定範圍可分三檔，即0-200mg/l，0-1000mg/l和0-3000/l。參考文獻1.Aseney，W.E，andDawson，B.B，Sci.Proc.R.Soc.1926，18，199.2.Muers，M.M，J.Soc.Chem.Ind.London，1936，55，71T.3.Moore，W.A，Kroner，R.C，andRuchhogt，C.C，Anal.chem.1949，21，954.4.TakashiKorenaga，ChemBiomed，andEviron，Inst，10(3)273，1980.5.MasashiGoto，TerumotoShiroedaandDaidoIshii，分析化學，1981，30(6)，403.6.TakashiKorenaga，AnalytieaChemicaActa141，301(1982).7.TakashiKorenaga，BulletenofthechemicalSocietyofJapan55.1033-1038(1982)權利要求本發明的權利要求1、權利要求1，本發明是化學耗氧量在線快速測定儀。其特徵是應用固體加熱器加熱反應中的反應液，進行無回流快速反應。水樣和特製試劑經微量提升泵以一定流速比注入反應器，反應後的溶液，經水冷後進入溢流式流動比色池，經光電分析輸出光電信號，經4/D轉換和微機處理，直接記錄列印出被測結果。2.權利要求2，根據權利要求1，固體加熱器為鉛、銅、鐵等金屬製造。通過溫度控制器進行恆溫控制，溫度控制在140～165℃。3.權利要求3，根據權利要求1，反應器為直徑4～6mm的耐熱玻璃或聚四氟乙稀管制造。在管的不同長度處安有排氣管。4.權利要求4，根據權利要求1，特製微量提升泵系統由電子控制系統和5-6個微量提升泵組成。微量提升泵全部由玻璃製造。泵入口和出口處有兩個單向玻璃塞，其可使水流向一個方向，並且一定揚程流量。5.權利要求5，反應後的溶液是通過流入在光路中的光徑為5-50mm的流動池進行光度測定的。流動池為直徑為φ4-φ10的玻璃製造。6.權利要求6，光度測定波長550～650nm。7.權利要求7，光度計輸出的mv信號通過A/D轉換和微機處理，記錄儀和印表機直接記錄和列印出被測結果，以mg/l表示。8.權利要求8，反應所用試劑為特製的液體或固體試劑。全文摘要本發明是化學耗氧量快速在線分析儀的製造技術。水樣和試劑以一定的流速比，總量為0.5～1.5ml/min。同時流入反應器，在特殊催化劑的作用下快速反應。然後經光度分析、信號轉換和微機處理，直接記錄或列印出被測結果。文檔編號G01N21/75GK1056169SQ9010252公開日1991年11月13日申請日期1990年4月28日優先權日1990年4月28日發明者紀國良,紀國民,張傳,李昭明申請人:中國石油化工總公司環境監測西北中心站實業開發中心