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水質(zhì)鉻檢測儀采用的 “二苯碳酰二肼分光光度法” 具體原理是什么?

來源:山東藍(lán)景電子科技有限公司   2025年05月19日 09:51  

水質(zhì)鉻檢測儀所采用的 “二苯碳酰二肼分光光度法”,是基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)機(jī)制與光學(xué)檢測原理,實(shí)現(xiàn)對(duì)水中六價(jià)鉻含量的精準(zhǔn)測定,其原理涉及化學(xué)分析與光學(xué)測量兩大核心環(huán)節(jié)。

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在化學(xué)反應(yīng)層面,該方法以六價(jià)鉻(Cr??)的氧化還原特性和顯色反應(yīng)為基礎(chǔ)。六價(jià)鉻在酸性介質(zhì)(通常采用硫酸 - 磷酸混合酸體系)中具有強(qiáng)氧化性,而二苯碳酰二肼(C??H??N?O)作為一種有機(jī)顯色劑,在酸性環(huán)境下能夠與六價(jià)鉻發(fā)生氧化還原 - 絡(luò)合反應(yīng)。具體過程為:六價(jià)鉻首先將二苯碳酰二肼氧化,使其分子結(jié)構(gòu)中的肼基(-NH-NH-)被氧化為羰基(-C=O),隨后剩余的六價(jià)鉻與氧化后的二苯碳酰二肼分子發(fā)生絡(luò)合,形成穩(wěn)定的紫紅色絡(luò)合物(二苯卡巴腙 - 鉻絡(luò)合物)。這一顯色反應(yīng)具有高度的選擇性,僅對(duì)六價(jià)鉻敏感,能夠有效避免水中其他常見離子(如鐵、銅、鋅等離子)的干擾,確保檢測的特異性。

在光學(xué)測量環(huán)節(jié),其理論依據(jù)是朗伯 - 比爾定律(Lambert - Beer Law)。該定律指出,當(dāng)一束平行單色光垂直通過某一均勻、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí),溶液的吸光度(A)與吸光物質(zhì)的濃度(c)和液層厚度(b)的乘積成正比,數(shù)學(xué)表達(dá)式為 A = εbc,其中 ε 為摩爾吸光系數(shù),是物質(zhì)的特性常數(shù)。在二苯碳酰二肼分光光度法中,生成的紫紅色絡(luò)合物在 540nm 波長處具有最大吸收峰,這是因?yàn)樵摬ㄩL下絡(luò)合物分子內(nèi)的電子躍遷能夠最大限度地吸收光能。水質(zhì)鉻檢測儀內(nèi)置的精密光學(xué)系統(tǒng),通過發(fā)射 540nm 的單色光穿透盛有樣品溶液的比色皿,利用光電探測器(如硅光電池或光電倍增管)測量透射光強(qiáng)度,并與入射光強(qiáng)度對(duì)比,計(jì)算出溶液的吸光度。由于吸光度與六價(jià)鉻濃度呈線性關(guān)系,儀器可根據(jù)預(yù)先建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線(通過測定一系列已知濃度的六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度繪制而成),快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出樣品中六價(jià)鉻的含量。

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此外,水質(zhì)鉻檢測儀為保障檢測準(zhǔn)確性,還對(duì)整個(gè)光學(xué)檢測過程進(jìn)行了優(yōu)化。儀器采用精密比色池設(shè)計(jì),確保光源均勻照射樣品溶液,減少光程誤差;進(jìn)口超高亮發(fā)光二極管作為光源,具備自動(dòng)調(diào)節(jié)與校準(zhǔn)功能,可補(bǔ)償因光源老化或環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的光強(qiáng)度波動(dòng);同時(shí),儀器內(nèi)置的智能算法能夠自動(dòng)扣除空白樣品(未添加六價(jià)鉻的試劑空白溶液)的吸光度,消除試劑、比色皿等因素帶來的背景干擾,進(jìn)一步提高檢測結(jié)果的可靠性。
綜上所述,“二苯碳酰二肼分光光度法” 通過特定的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)六價(jià)鉻的顯色,結(jié)合朗伯 - 比爾定律與精密光學(xué)檢測技術(shù),為水質(zhì)鉻檢測儀提供了科學(xué)、可靠的定量分析方法,使其能夠在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)廢水檢測等領(lǐng)域中,對(duì)水中六價(jià)鉻含量進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的測定。


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