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以往,在線水質(zhì)分析儀器技術(shù),既沿著在線分析儀器的開(kāi)發(fā)制造技術(shù),又沿著在線水質(zhì)分析儀器的應(yīng)用技術(shù)同時(shí)發(fā)展。 根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的定義,在線水質(zhì)分析設(shè)備有在線分析傳感器和比較復(fù)雜的自動(dòng)分析設(shè)備或裝置兩種。 第一在線水質(zhì)分析儀始終以在線分析傳感器的顯示控制器的形式出現(xiàn),儀器通常采用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,通過(guò)傳感器直接和被測(cè)水樣接觸獲得水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。最初可以測(cè)量的水質(zhì)指標(biāo),主要是一些簡(jiǎn)單的物理指標(biāo)和成分指標(biāo),如水溫、電導(dǎo)率、PH、ORP、溶解氧等;接著是濁度、懸浮物濃度等光學(xué)原理的傳感器;隨著電學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展,氟離子、銨離子、硝等多種離子選擇電極法原理的在線水質(zhì)分析傳感器也開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。由于傳感器和水樣直接接觸,無(wú)法像實(shí)驗(yàn)室人工分析時(shí)進(jìn)行樣品預(yù)處理及去除樣品中干擾物質(zhì),在面對(duì)水質(zhì)復(fù)雜的水樣(高溫、高壓、含油、硫物、重金屬、懸浮物、高度、腐蝕性氣體等各種雜質(zhì))時(shí)的適用性受到很大局限,最初的測(cè)量對(duì)象主要是地表水、飲用水、市政污水以及工業(yè)純水等水質(zhì)情況較為簡(jiǎn)單的水體。
隨著現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是包括分析學(xué)、材料科學(xué)、電子科學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在內(nèi)的系統(tǒng)工程自動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,再加上水質(zhì)科學(xué)自身的發(fā)展和進(jìn)步,從以下介紹的多個(gè)維度推進(jìn)了在線水質(zhì)分析儀器技術(shù)的發(fā)展。 首先,在測(cè)量原理方面,除了傳統(tǒng)的電學(xué)、光學(xué)、光電比色法原理之外,都是激光誘導(dǎo)攻擊穿光譜、混合多光譜分析、X射線熒光分析、三維熒光光譜、生物技術(shù)等各種新的測(cè)量原理被應(yīng)用到了在線水質(zhì)分析儀器;同時(shí),流動(dòng)注射分析技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使得儀器分析時(shí)間大大縮短,增強(qiáng)了在線分析技術(shù)實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。
作為水質(zhì)分析的一種特殊儀器分析技術(shù),與其他儀器分析技術(shù)一樣,水質(zhì)在線分析儀器測(cè)試技術(shù)的理論基礎(chǔ)是根據(jù)水中物質(zhì)的物理學(xué)或生性質(zhì)確定物質(zhì)的組成和相對(duì)含量。根據(jù)該方法的原理,可分為電學(xué)分析、光學(xué)分析、色譜和其他分析方法。ytical chemistry,也稱電分析學(xué)法),是建立在物質(zhì)在溶液中電學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上的一類分析方法,它是儀器分析方法中的一個(gè)重要分支。電學(xué)分析測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)由電解質(zhì)溶液和電極構(gòu)成的學(xué)電池,通過(guò)測(cè)量電池的電位、電流、電導(dǎo)等物理量,實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物質(zhì)的分析。根據(jù)測(cè)定電學(xué)參數(shù)的不同,電學(xué)分析法又分為電位分析法、庫(kù)侖分析法、伏分析法(包括極譜分析法)、電導(dǎo)分析法等。