الطلب على الأكسجين الكيميائي ( COD ) وتكدر ( turb ) على التوالي تمثل محتوى الحد من المواد العضوية و المواد العالقة في الماء ، والتي هي مهمة رصد مؤشرات تلوث المياه .

الأشعة فوق البنفسجية الطيفي هو طريقة حساسة ، سريعة ، التكرار جيدة ، والتي يمكن أن تعكس بشكل غير مباشر من المعلمات الفيزيائية والكيميائية مثل المواد العضوية في الماء ، علقت المسألة ، وهلم جرا . في الممارسة العملية ، تعكر نثر يمكن أن تتداخل بشكل خطير مع الأشعة فوق البنفسجية طيف الامتصاص من سمك القد ، مما يؤثر على دقة القياس الطيفي .

وفي الوقت نفسه ، فإن الطلب على الأكسجين الكيميائي ( COD ) و التعكر في الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية الطيفي متزامن تتميز اقتران والتداخل تدخل الذروة الطيفية ، مما يؤثر بشكل خطير على دقة الكشف . من المهم جدا في الوقت الحقيقي رصد نوعية المياه في الميدان بسرعة وبدقة لتحقيق اقتران تحليل محتوى الكشف عن الملوثات في المياه .

مبدأ الكشف :

مبدأ الكشف عن نوعية المياه هو إجراء تحليل كمي ونوعي من الملوثات في عينات المياه من خلال مجموعة متنوعة من الأساليب الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لتقييم نقاء وسلامة المياه .

وبصفة عامة ، فإن مبدأ القياس الطيفي على أساس التفاعل بين المسألة والضوء . عندما يكون الضوء المشع على المسألة ، جزيء أو ذرة في المسألة تمتص الضوء من طول موجة معينة ، وبالتالي توليد طيف الامتصاص مميزة . . . . . . . المواد المختلفة لها خصائص طيفية مختلفة ، لذلك يمكن تحديد وتحليل كمي مختلف المكونات في عينات المياه من خلال التحليل الطيفي .

لامبرت القانون يشير إلى أنه عندما شعاع مواز من الضوء يمر من خلال امتصاص المواد موحدة ، الامتصاصية من الحل هو في نسبة مباشرة إلى المنتج من تركيز ج من امتصاص المواد في الحل و طول المسار الضوئي ل . أيس

أ = ε·c·l

من بينها :

هو الامتصاصية ( absorbance ) ،

هو معامل الامتصاص المولي ، وحدة ل · مول^{- 1}· سم^{- 1}，

ج هو تركيز المواد الماصة في مول · ل^{- 1}，

ل هو طول المسار الضوئي في سم .

عندما يكون مسار الضوء هو ثابت ، امتصاص الضوء من طول موجة معينة تعتمد على تركيز المقابلة من العنصر المراد قياسه .

بالإضافة إلى طيف الامتصاص ، وهناك أيضا بعض التطبيقات من خلال الإثارة أو تشتت الضوء من خصائص المواد لتحديد وتحليل كمي من المواد الكيميائية في المياه ، مثل مضان الطيفي : استنادا إلى خصائص بعض المواد في ضوء الطول الموجي الإثارة تنبعث مضان ، من خلال الكشف عن كثافة مضان الطول الموجي لتحليل محتوى المواد .

الأفكار التجريبية :

مؤشرات نوعية المياه المشتركة :

• الطلب على الأكسجين الكيميائي ( COD ) : يمثل الحد من المواد العضوية في المياه ؛

• الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي ( BOD ) : يعكس محتوى الكائنات الحية الدقيقة في الماء .

• دوم : محتوى المواد العضوية الذائبة في الماء .

• جدول المحتويات : مجموع الكربون العضوي .

• دكتور : محتوى الكربون العضوي المذاب .

• ش : معامل امتصاص الضوء محددة ؛

• SSK : البوتاسيوم للذوبان في الماء ؛

• التعكر : محتوى المواد العالقة في الماء .

• محتوى الأمونيا النيتروجين والفوسفور والنيتروجين الكلي .

على سبيل المثال ، امتصاص النترات والنتريت يتراوح من 200 إلى 250 نانومتر ، وانخفاض الوزن الجزيئي المركبات العطرية والبروتينات والمذيبات العضوية يتراوح من 250 إلى 290 نانومتر ، العكارة ، مجموع المواد الصلبة الذائبة يتراوح من 380 نانومتر .

مبدأ القياس : امتصاص الأشعة فوق البنفسجية مرئية ( الطيف ) ؛ مضان الطيفي ؛

مطياف نوع : atp2000 سلسلة ( نسبة الإشارة إلى الضوضاء العالية ، وارتفاع بكسل ، وارتفاع التكامل )درجة (

التقليدية للكشف عن استخدام مضخم جنبا إلى جنب مع واحد طول موجة المسح الضوئي الآلية ، التي لديها مزايا الحجم الكبير ، طويل وقت القياس ، لا يمكن أن تتكيف مع عملية عابرة التحليل . وعلى النقيض من ذلك ، مايكرو الألياف البصرية مطياف يمكن الحصول على كامل الطيف بشكل عابر ، ويمكن تحقيق مستمر في الوقت الحقيقي على الخط رصد نوعية المياه .

طريقة القياس الطيفي الامتصاصية هو تمرير الضوء الموازي في بعض الطول الموجي من خلال طبق اللونية التي تحتوي على عينة للكشف عن انتقال شعاع . طيف الامتصاص من عينة يمكن الحصول عليها عن طريق مقارنة الأطياف قبل وبعد امتصاص العينة .

من خلال قياس امتصاص الأشعة فوق البنفسجية / مرئية في كل مجموعة ، ونحن إنشاء نموذج استوكيومتري ، والتي يمكن الكشف عن العديد من المعلمات في نوعية المياه في وقت واحد .

جمع الطيف

الطيف اقتناء نظام يتكون من atp2000p مطياف ، atg1020 نبض مصباح زينون ، وحدة تحكم مركزية ، طبق اللونية ، الألياف البصرية المخفف و عرض .

الطول الموجي الطيف هو 180 ~ 1000 نانومتر ، القرار هو 2.3 نانومتر ، نسبة الإشارة إلى الضوضاء > 500 ∶ 1 .

باستخدام 10mm الكوارتز اللونية طبق عينة الخلية ، انتاج الطاقة من مصدر الضوء النبضي هو تعديل من خلال الألياف البصرية المخفف ، وذلك لضمان استقرار طيف الامتصاص ، وتجنب التشويه والتشبع تموج الضوضاء .

عينة تجريبيةكود حل القياسية : الوطنية للمعادن غير الحديدية والمواد الالكترونية مركز التحليل والاختبار ، مع البوتاسيوم الهيدروجين الفثالات المذاب ، تركيز كتلة 500 ملغ / لتر .

فورمازين التعكر حل القياسية : هانغتشو Qiwei الصك ، المحدودة .

جمع البيانات الطيفية

طيف الامتصاص من سمك القد و turbidimetric الحلول القياسية مع تركيزات مختلفة تم جمعها على التوالي .

مجموعة فعالة من الطيف هو 180 ~ 400 نانومتر ، جزءا لا يتجزأ من الوقت هو 9 مرض التصلب العصبي المتعدد ، وأخذ العينات الفاصلة هو 500 مرض التصلب العصبي المتعدد ، متوسط عدد مرات المسح الضوئي هو 20 . متوسط قيمة كل عينة تم الحصول عليها بعد خمس مرات من البيانات الطيفية .

طيف امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من حل القياسية ، (a)COD; ( ب ) التعكر؛

الأشعة فوق البنفسجية طيف الامتصاص من الحل المختلط ، ( أ ) سمك القد + تعكر تدخل ؛ ( ب ) التعكر + سمك القد؛

من خلال المقارنة بين خطوط طيفية مختلفة من الحلول القياسية ، يمكننا أن نرى أن أهم خصائص امتصاص سمك القد و التعكر في نطاق 180 ~ 400 نانومتر .

1 - سمك القد قمم مميزة تتراوح بين 180 ~ 300 نانومتر ، مع زيادة التركيز الشامل ، الامتصاصية الطيفية للأشعة فوق البنفسجية تزداد تدريجيا .

2 - مجموعة مميزة من ذروة امتصاص الطيف التعكر بين 180 ~ 400nm ، الامتصاصية يزيد مع زيادة التعكر .

3 - في عينات مختلطة ، وتعزيز التعكر تدخل رفع كود طيف الامتصاص ، ذروة امتصاص الرئيسية تحول إلى اليمين ، وزيادة سمك القد تدخل رفع التعكر ذروة امتصاص واضح ، ولكن أقل من 300 ~ 400 نانومتر .

المعالجة المسبقة للبيانات الطيفية :

في عملية القياس الطيفي ، والبيئة الخارجية ، وقياس حالة الصك نفسه لها تأثير كبير على نتائج القياس . البيانات الخام التي تم جمعها عادة ما تحتوي على كمية كبيرة من التكرار و colinear البيانات ، مما يؤثر بشكل كبير على دقة النموذج في وقت لاحق وكفاءة معالجة البيانات . من أجل الحد من أو القضاء على هذا التأثير ، البيانات الطيفية التي تم جمعها عادة ما تكون سابقة التجهيز ، مثلميزة اختيار الطول الموجيو المقابلةخوارزمية التحسينمن أجل الحصول على فعالية البيانات الطيفية ، وتحسين دقة واستقرار نموذج الكشف .

اختيار سمة الطول الموجي ( أ ) سمك القد . ( ب ) التعكر؛

العملاء استخراج ميزة الطول الموجي من خلال منتجع صحي ، وتبسيط البيانات الطيفية ، والقضاء على المتغيرات المستقلة زائدة ، والحد بشكل كبير من التدخل في المعلومات . من خلال الاستفادة المثلى من المعلمات SVR الخوارزمية ، النموذج الأمثل تم بناؤها بنجاح ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من خصائص اقتران والتداخل بين سمك القد و التعكر ، وتحقيق دقة التنبؤ في وقت واحد من سمك القد و التعكر في عينات المياه ، كما أن لديها أعلى دقة الكشف عن انخفاض قياس مدى التعكر الحل .