Le capteur de qualité de l'eau monocanal à ions chlorure est basé sur des principes électrochimiques ou optiques pour déterminer la concentration en mesurant les variations du signal électrique ou lumineux résultant de l'action des ions chlorure. Sa méthode de détermination peut être résumée dans les deux catégories suivantes et doit être combinée avec l'étalonnage, les spécifications de fonctionnement et l'analyse des données pour assurer la précision des résultats:
I. détermination électrochimique
Méthode des électrodes
Principe: le capteur est construit avec une électrode d'induction (par exemple, une électrode d'argent / chlorure d'argent) et une électrode de référence, où les ions chlorure ont une réaction d'oxydoréduction avec les substances de surface de l'électrode (par exemple, les ions argent), créant une différence de potentiel ou un changement de courant. La différence de potentiel ou l'amplitude du courant est linéairement liée à la concentration en ions chlorure, la concentration étant extrapolée en mesurant la variation du signal électrique.
Étapes opérationnelles:
Étalonnage: le capteur est étalonné en deux points à l'aide d'une solution standard d'ions chlorure (p. ex., 10 mg / L, 100 mg / l), ce qui garantit que le signal électrique correspond exactement à la concentration.
Mesure: le capteur est immergé dans l'échantillon d'eau à mesurer et la lecture est enregistrée après stabilisation du signal électrique à mesurer.
Lavage: rincer l'électrode avec de l'eau désionisée une fois la mesure terminée pour éviter que les résidus ne perturbent les mesures ultérieures.
Caractéristiques: réponse rapide (généralement < 1 minute), bonne stabilité, convient à la surveillance d'échantillons d'eau en grande quantité (par exemple, les usines d'eau, les usines de traitement des eaux usées).
Méthode membranaire
Principe: la surface du capteur est recouverte d'une membrane à perméation sélective à travers laquelle les ions chlorure agissent avec l'électrolyte interne, modifiant la distribution de charge ou la conductivité électrique de la membrane, qui à son tour détermine la concentration par changement de signal électrique.
Étape de fonctionnement: similaire à la méthode des électrodes, mais l'intégrité de la membrane doit être vérifiée régulièrement pour éviter les erreurs de mesure dues à la casse.
Caractéristiques: forte résistance aux interférences, adapté à la qualité complexe de l'eau (par exemple, échantillons d'eau contenant des matières organiques ou des métaux lourds).
II. Méthode de détermination optique
Spectrophotométrie
Principe: l'utilisation d'ions chlorure réagissant avec des réactifs spécifiques pour générer des composés colorés, la concentration est calculée en combinaison avec une courbe standard en mesurant l'Absorbance du composé à une longueur d'onde spécifique, par exemple 480 nm.
Étapes opérationnelles:
Échantillonnage: un échantillon d'eau à mesurer est prélevé et filtré pour éliminer les matières en suspension.
Rendu des couleurs: un agent de rendu des couleurs (par exemple, la diphénocarbazone) est ajouté et la réaction produit un composé coloré.
Mesure: Placez la solution après le rendu des couleurs dans un spectrophotomètre, mesurez l'Absorbance et vérifiez la courbe standard pour obtenir la concentration.
Caractéristiques: haute précision (erreur < 5%), mais opération complexe et longue (environ 30 minutes) pour des scénarios de surveillance de laboratoire ou de haute précision.
Méthode de fluorescence
Principe: l'intensité ou la durée de vie de la fluorescence change après que l'ion chlorure est combiné à une sonde fluorescente telle qu'un complexe de Lanthanide, la concentration est déterminée en mesurant la variation du signal de fluorescence.
Étape opératoire: similaire à la spectrophotométrie, mais la mesure doit être effectuée à l'aide d'un spectromètre à fluorescence.
Caractéristiques: haute sensibilité (peut détecter les ions chlorure jusqu'à μg / l), mais le coût de l'équipement est élevé et convient à la surveillance des ions chlorure à très faible concentration (par exemple, dans les sources d'eau potable).
Iii. Principales considérations
Calibration et maintenance
Calibrez régulièrement le capteur avec une solution standard pour assurer la précision de la mesure.
Les capteurs électrochimiques doivent éviter la passivation des électrodes (comme la production de sulfure d'argent à la surface des électrodes d'argent) et les capteurs optiques doivent empêcher la détérioration des réactifs ou la contamination des chemins optiques.
Contrôle des facteurs de perturbation
Méthode électrochimique: Évitez la présence d'ions brome, d'ions iode et d'autres substances perturbatrices dans l'échantillon d'eau, qui peuvent être éliminées par un prétraitement (par exemple, l'ajout d'un agent masquant).
Méthode optique: contrôle du pH de l'échantillon d'eau (par exemple, la spectrophotométrie nécessite une réaction à pH 1 - 2) pour éviter que la couleur ou la turbidité interfère avec la mesure de l'Absorbance.
Enregistrement et analyse des données
Enregistrez les paramètres tels que le temps de mesure, l'emplacement, la température de l'échantillon d'eau, etc. pour faciliter la traçabilité des données anormales.
L'analyse des tendances de la variation des concentrations d'ions chlorures en combinaison avec des données historiques fournit une base pour la gestion de la qualité de l'eau (par exemple, pour déterminer si les rejets d'effluents dépassent les limites).