利用光纤化学传感器连续测定废水中六价铬含量的方法 本发明涉及一种连续测定液体中物质含量的方法,特别是指一种利用光纤化学传感器连续测定废水中六价铬含量的方法。
六价铬是五种对人体损害较大的第一类有害物质之一,我国现行的工业三废排放标准(GBJ4-73)中规定,其在废水中的最高允许排放的浓度为0.5mg/L;水中的六价铬主要是由于受到电镀、冶炼、制革等工业废水污染而造成的。目前测定废水中六价铬含量的方法有紫外可见分光光度法、化学发光法、原子吸收光谱法、电化学法和色谱法等,这些检测方法以取样分析为主,测定前需要将被测试样进行一系列较复杂的预处理,因而不能在污染源现场实时、连续的测定废水中六价铬的含量。
本发明的目的是为克服现有的废水中六价铬含量测定方法的缺陷,提供一种可以在现场连续、实时测定废水中六价铬含量地利用光纤化学传感器连续测定废水中六价铬含量的方法。
本发明的目的是这样实现的:一种利用光纤化学传感器连续测定废水中六价铬含量的方法,其包括以下步骤:
①连续抽取需要测定六价铬含量的废水;
②用滤材将上步抽取的废水中的较大杂质过滤掉;
③用阳离子交换树脂将经上步处理过的废水中的Fe3+离子吸附去除;
④将光纤化学传感器的探头浸入到经过上述两步处理后的废水中;
⑤将光纤化学传感器上的反射光纤中导出的光信号转变成电信号后,
输入到计算机中,由计算机计算出废水中六价铬的含量。
⑥将经过上述步骤的废水连续排出。
由于本发明采用过滤、阳离子交换树脂吸附等可连续进行的预处理步骤去除掉废水中影响测定的较大杂质和Fe3+离子;并利用装有对溶液中六价铬最敏感的芘丁酸敏感膜的具有较高测定灵敏度的荧光多元猝灭响应型光纤化学传感器探头,对废水中的六价铬的含量进行连续测定;从而实现了对废水中六价铬含量的连续、实时、在位的测定。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
附图为利用本发明方法测定排污管内废水中六价铬含量的实施示意图
如附图所示,一种利用光纤化学传感器连续测定废水中六价铬含量的方法,其包括以下步骤:
①用泵2连续从排污管1内抽取需要测定六价铬含量的废水,并通过进水管3将废水输送到容器11内;②进入容器11内的废水首先经过滤材4,滤材4将废水中的较大杂质过滤掉;③然后废水通过阳离子交换树脂5堆积成的交换柱,进一步将废水中的Fe3+离子吸附去除掉;因为,通过对废水中可能共存的干扰离子的试验测定发现,废水中的Fe3+离子会对下一步测定产生较大的干扰,所以,在进行下一步测定前,应尽可能地除去废水中的Fe3+离子。④光纤化学传感器7的探头6伸入容器11内,浸在经过上述两步处理后的废水中;打开连接在光纤化学传感器7上的入射光纤8端部的氙-汞灯光源后,通过入射光纤8将入射光引入到探头6上,即可对流经探头6上光纤端部10和敏感膜12之间的废水进行实时动态的测定;其中所述光纤化学传感器7的探头6是装有芘丁酸敏感膜的荧光多元猝灭响应型光纤化学传感器探头,这种类型的探头的特性和优点详见陈坚等所著的“基于多猝灭响应原理的PBA光纤化学膜传感器的性能和应用研究”(中国科学(SeriesC),1997;27(1):69);芘丁酸敏感膜的制备方法详见陈坚等所著的“Membrane for in situ optical detectionof organic nitro compounds based on fluorescence quenching”(Analyticachimica Acta,237(1990)265-271)⑤将光纤化学传感器7上的反射光纤9中导出的光信号经光电转换器转变成电信号后,输入到计算机中,由计算机通过下式计算出废水中的六价铬的含量:
F0/F=Kpq·[Q]+C
其中:F0、F为无猝灭剂和有猝灭剂时的荧光强度
Kpq为表观猝灭常数
[Q]为溶液中六价铬的浓度
C为截距
计算机可以根据设定的频率,进行实时测定,并可将测定结果进行存储、打印和显示。⑥容器11内经过过滤和树脂交换处理后的废水流经探头6后,通过与容器11相连的出水管13被连续排出到排污管1中,从而形成一个独立的循环体系,来实现对排污管1中流过的废水进行实时六价铬浓度的测定。