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环境水质总磷检测传感器的研究

作　者: 张军军
导　师: 杨慧中
学　校: 江南大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 水质在线监测高级氧化磷酸根离子选择电极数据采集
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着社会的不断的进步,环保的重要性日益提高。总磷是衡量水体富营养化程度的重要污染特征因子,也是水质监测的重要指标,因此,对水环境中总磷的监测越来越受到人们的重视。目前,不管是国际还是国内的水质在线监测系统,其工作方式仅仅是人工采样分析的自动化实现。本文研究和开发的水质总磷在线监测系统可以对水质进行全天候24小时不间断监测,所获得的数据能够反映出水质中磷污染的变化趋势,有望为水质环境监测和管理工作提供可靠的依据。论文的主要研究工作如下:1、研究了多种高级氧化组合技术对水样进行氧化消解的效率。提出并设计了一种基于高级氧化组合工艺的水质氧化消解装置。用该装置对被测水样进行氧化消解预处理。该装置的氧化消解方法与传统国标法通过添加过硫酸钾高压消解相比,具有操作简单,消解速度快,无需添加化学试剂,无二次污染,便于实现水质总磷的在线检测。通过实验分析对比,本方法对水样总磷的氧化消解完全、稳定,测量结果与国标法消解后测量结果基本一致,是一种“环境友好型”的绿色水处理技术,用于在线监测系统中具有良好的应用前景。2、研究了一种基于金属钴作为敏感材料制成的磷酸根离子选择电极及其特性,对电极的选择性、响应时间、稳定性、线性响应范围等做一些实验性的分析和研究。设计了一种与之配套使用的数据采集系统,用于动态记录和显示被测溶液的电势响应。通过实验建立了以磷酸根离子选择电极的响应电势和溶液pH值为自变量,离子浓度为因变量的数学模型。实验结果表明:基于金属钴的离子选择电极,具有良好的选择性、稳定性和较快的响应时间,建立的模型能很好的拟合响应过程曲线,补偿pH值变化对电极测量的影响,为磷酸根离子选择电极的开发和应用提供了依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 课题研究的目的与意义  7-8
  1.2 国内外研究状况  8-13
    1.2.1 氧化消解技术  8-9
    1.2.2 总磷检测技术  9-13
  1.3 固相离子选择电极测定磷酸盐的优越性  13-14
  1.4 论文的主要内容  14-15
第二章高级氧化组合工艺在水质总磷检测中的应用  15-21
  2.1 高级氧化技术  15-18
    2.1.1 臭氧氧化法  15-16
    2.1.2 超声波氧化技术  16-17
    2.1.3 紫外光氧化特性  17
    2.1.4 高压脉冲电晕技术  17-18
  2.2 实验装置及方法  18-20
    2.2.1 仪器及试剂  18
    2.2.2 高压电晕臭氧紫外超声波联合消解实验装置  18-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章磷酸根离子选择电极的基本原理和性能特性  21-31
  3.1 离子选择电极的基本原理及其测定装置  21-24
    3.1.1 工作原理  21-22
    3.1.2 测定装置及其构件  22-24
  3.2 磷酸根离子选择电极的特性  24-30
    3.2.1 磷酸根离子选择电极的选择性  24-26
    3.2.2 磷酸根离子选择电极的响应时间和稳定性  26-29
    3.2.3 磷酸根离子选择电极的线性范围和检测下限  29-30
  3.3 本章小结  30-31
第四章基于回归分析法的磷酸根离子选择电极的pH 补偿模型  31-37
  4.1 离子选择电极进行pH 补偿的目的  31
  4.2 磷酸根离子选择电极的pH 补偿模型  31-33
    4.2.1 实验部分  31-32
    4.2.2 磷酸根离子选择电极关于pH 值的补偿模型  32-33
  4.3 不同pH 值条件下电极对不同浓度溶液的响应特性  33-34
  4.4 本章小结  34-37
第五章离子选择电极测量数据的采集  37-41
  5.1 电池内阻  37-38
  5.2 仪器输入阻抗  38
  5.3 系统的数据采集  38-40
  5.4 本章小结  40-41
第六章总结与展望  41-43
  6.1 本文总结  41
  6.2 展望  41-43
致谢  43-45
参考文献  45-49
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  49

环境水质总磷检测传感器的研究

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