|
在線COD檢測(cè)儀是通過特定電極體系捕捉水樣中化學(xué)需氧量(COD)相關(guān)的電化學(xué)信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理與數(shù)據(jù)換算實(shí)現(xiàn) COD 值實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備,其核心原理圍繞 “電化學(xué)氧化還原反應(yīng)” 與 “信號(hào)定量轉(zhuǎn)換” 展開,無需依賴傳統(tǒng)滴定或分光光度法的試劑顯色過程,具備響應(yīng)速度快、可連續(xù)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),整體工作流程可分為水樣預(yù)處理、電極反應(yīng)、信號(hào)采集與數(shù)據(jù)計(jì)算四個(gè)核心階段。 
水樣預(yù)處理階段是保障檢測(cè)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ),主要作用是消除水樣中干擾物質(zhì)對(duì)電極檢測(cè)的影響。檢測(cè)儀會(huì)先通過采樣系統(tǒng)抽取待監(jiān)測(cè)水樣,隨后進(jìn)入預(yù)處理單元:第一步過濾去除水樣中的懸浮顆粒物(通常采用 5-10μm 孔徑的濾膜),防止顆粒物附著在電極表面阻礙反應(yīng);第二步調(diào)節(jié)水樣 pH 值,通過自動(dòng)加酸或加堿模塊將水樣 pH 穩(wěn)定在電極適宜的反應(yīng)范圍(多數(shù)電極需 pH 控制在 2-4 或 7-9,具體依電極類型而定),避免極端 pH 破壞電極敏感膜結(jié)構(gòu);部分設(shè)備還會(huì)增設(shè)溫度控制模塊,將水樣溫度恒定在 25℃±2℃,消除溫度波動(dòng)對(duì)電化學(xué)反應(yīng)速率的干擾,確保后續(xù)電極反應(yīng)條件穩(wěn)定一致。 電極反應(yīng)階段是實(shí)現(xiàn) COD 檢測(cè)的核心,通過工作電極與輔助電極組成的電極體系完成氧化還原反應(yīng)。檢測(cè)儀的檢測(cè)池中通常包含工作電極(如鉑電極、玻碳電極)、輔助電極(如鉑絲電極)與參比電極(如飽和甘汞電極、銀 - 氯化銀電極):工作電極表面會(huì)發(fā)生水樣中還原性物質(zhì)(即 COD 貢獻(xiàn)物質(zhì))的氧化反應(yīng),還原性物質(zhì)失去電子被氧化為高價(jià)態(tài);輔助電極則發(fā)生對(duì)應(yīng)的還原反應(yīng),接收工作電極傳遞的電子,形成穩(wěn)定的電流回路;參比電極則提供穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)電位,確保工作電極電位始終處于設(shè)定的氧化電位區(qū)間,避免電位漂移導(dǎo)致反應(yīng)失控。整個(gè)電極反應(yīng)過程中,水樣中還原性物質(zhì)的總量與電極回路中產(chǎn)生的電流(或電荷量)呈正比關(guān)系,這是 COD 定量檢測(cè)的核心依據(jù)。 信號(hào)采集與數(shù)據(jù)計(jì)算階段負(fù)責(zé)將電化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為直觀的 COD 數(shù)值。首先,儀器的信號(hào)采集模塊會(huì)實(shí)時(shí)捕捉電極回路中的電流信號(hào)(通常為微安級(jí)),并將其轉(zhuǎn)換為可處理的電信號(hào);隨后,信號(hào)放大單元對(duì)微弱電信號(hào)進(jìn)行放大,過濾背景噪聲,確保信號(hào)穩(wěn)定性;數(shù)據(jù)處理單元?jiǎng)t依據(jù)預(yù)先建立的 “電流 - COD 濃度” 標(biāo)準(zhǔn)曲線(通過已知濃度的 COD 標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)獲得),將放大后的電流信號(hào)換算為對(duì)應(yīng)的 COD 濃度值;最后,計(jì)算結(jié)果通過顯示屏實(shí)時(shí)顯示,同時(shí)可通過通訊接口(如 RS485、4G)傳輸至上位機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、趨勢(shì)分析與異常報(bào)警,完成整個(gè)在線監(jiān)測(cè)流程的閉環(huán)。 此外,為保障長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)精度,儀器會(huì)定期自動(dòng)執(zhí)行電極活化與校準(zhǔn)程序:通過特定電解質(zhì)溶液對(duì)電極表面進(jìn)行清潔與活化,恢復(fù)電極反應(yīng)活性;同時(shí)調(diào)用內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行單點(diǎn)或多點(diǎn)校準(zhǔn),修正電極老化導(dǎo)致的信號(hào)偏差,確保 “電流 - COD 濃度” 換算關(guān)系始終準(zhǔn)確,進(jìn)一步提升檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性與穩(wěn)定性。
|