Détecteur de métaux lourds du solEst un dispositif portable pour le dépistage rapide des contaminants de métaux lourds tels que le plomb, le cadmium, le mercure, le chrome et d'autres dans le sol, dont le principe de base est développé autour de la réaction spécifique des ions de métaux lourds à mesurer avec des réactifs spécifiques, en combinaison avec la technologie de détection optique ou électrochimique, permettant une analyse quantitative rapide. Voici une description du démontage du principe de détection principal:
I. spectrophotométrie (colorimétrie) – le principe de détection rapide le plus couramment utilisé
C'est la technologie de base du détecteur portable de métaux lourds du sol, facile à utiliser, peu coûteux et adapté à une détection rapide sur site.
Base de pré - traitement
Prenez un échantillon quantitatif de sol et ajoutez un liquide de dissolution (par exemple, acide nitrique dilué, mélange d'acide chlorhydrique) pour une dissolution rapide, transformant les métaux lourds à l'état solide dans le sol en ions de métaux lourds solubles dans l'eau.
Noyau de réaction rendu des couleurs
La solution dissoute est additionnée d'un agent chromogène spécialisé qui réagit spécifiquement avec l'ion de métal lourd cible pour produire un composé avec une couleur spécifique.
Exemple: lors de la détection des ions plomb, le révélateur de couleur dithiohydrazone se combine avec les ions plomb pour produire un complexe Rouge; Lors de la détection d'ions cadmium, les réactifs de cadmium produisent des composés roses avec eux.
La nuance de couleur est directement proportionnelle à la concentration en ions de métaux lourds dans la solution, et plus la concentration est élevée, plus la couleur est foncée.
Détection des lectures
Le détecteur dispose d'un spectrophotomètre intégré qui émet une longueur d'onde spécifique de la lumière à travers la solution chromogène et calcule la concentration en métaux lourds en détectant l'Absorbance.
Absorbance: plus la couleur de la solution est foncée, plus le degré d'absorption de la lumière est élevé et plus les valeurs d'Absorbance sont élevées.
L'instrument est construit dans la courbe de concentration - Absorbance standard, remplaçant les valeurs d'Absorbance détectées dans la courbe et produisant directement les résultats de concentration en métaux lourds.
II. Méthode électrochimique - principes communs pour la détection de haute précision
Une partie du détecteur portable utilise la méthode électrochimique, adaptée à la détection précise de métaux lourds à faible concentration, le noyau est la réaction électrochimique de l'électrode avec des ions de métaux lourds.
Réaction d'électrode de travail
La solution de sol dissoute est goutte à goutte dans le pool d'électrodes de détection et les ions de métaux lourds subissent des réactions d'oxydation ou de réduction à la surface de l'électrode de travail, produisant de faibles variations de courant ou de potentiel.
Calcul de conversion de signal
L'instrument capte un signal courant / potentiel à travers des électrodes, et l'intensité du signal est linéairement liée à la concentration en ions de métaux lourds.
Type commun: Voltampérométrie de dissolution anodique (ASV), amplification du signal par une réaction en deux étapes d'enrichissement - dissolution, précision de détection jusqu'à l'ordre de ppb (Parties par milliard).
Avantages
Aucun agent de rendu des couleurs n'est nécessaire, la vitesse de détection est plus rapide et la capacité anti - interférence est forte, adaptée à la détection de métaux lourds volatils tels que le mercure, l'arsenic et d'autres.
Iii. Spectroscopie de fluorescence X (XRF) – principe d’essai rapide non destructif
Le détecteur portable de métaux lourds du sol XRF ne nécessite pas de traitement préalable à la dissolution et peut être testé directement sur les échantillons de sol, ce qui convient au dépistage sur le terrain de grandes zones.
Processus de réaction de base
L'instrument émet des rayons X sur un échantillon de sol, et les atomes de métaux lourds dans l'échantillon sont excités, libérant des rayons X fluorescents caractéristiques.
Analyse quantitative qualitative
Qualitativement: les longueurs d'onde des rayons X fluorescents caractéristiques des différents éléments de métaux lourds sont différentes et les espèces de métaux lourds sont déterminées en identifiant les longueurs d'onde.
Quantitative: l'intensité des rayons X fluorescents caractéristiques est directement proportionnelle à la teneur en éléments et la concentration en métaux lourds est obtenue par le calcul de l'intensité.
局限性
L'exigence d'uniformité pour les échantillons de sol est élevée, la précision de détection est légèrement inférieure aux deux méthodes précédentes et convient au tamisage initial rapide.
résumé
Détecteur de métaux lourds du solLa capacité de détection rapide, l'essence est * * "traitement pré - échantillon + réaction spécifique + détection de signal" * * combinaison:
Spectrophotométrie: dépend de la réaction de rendu des couleurs + détection d'Absorbance, adapté pour le dépistage rapide sur le terrain.
Méthode électrochimique: dépend de la réaction électrochimique + détection de courant / potentiel, adapté à la détermination précise de faible concentration.
Méthode XRF: détection par fluorescence X + caractéristique dépendante, adaptée au tamis primaire rapide non destructif.
Le détecteur de principe différent est adapté à différents scénarios et peut être sélectionné en fonction de la précision de la détection, des exigences d'efficacité.