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行業(yè)產(chǎn)品
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)和測(cè)定步驟
一.水溫
原理: 在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng),利用專(zhuān)門(mén)的水銀溫度計(jì),直接測(cè)量并讀取水溫。
參考標(biāo)準(zhǔn):《水質(zhì)水溫的測(cè)定溫度計(jì)或顛倒溫度計(jì)測(cè)定法》(GB13195)。
1.1溫度計(jì)
1.1.1表層溫度計(jì):
適用于測(cè)水的表層溫度。水銀溫度計(jì)安裝在特制金屬套管內(nèi),套管開(kāi)有可供溫度計(jì)讀數(shù)的窗孔,套管上端有一提環(huán),以供系住繩索,套管下端緊懸著一只有孔的盛水金屬圓筒,水溫計(jì)的球部應(yīng)位于金屬圓筒的中央。
測(cè)量范圍為-6~+40 ℃,分度為0.2 ℃。
1.1.2 深水溫度計(jì):
適用于水深40 m以?xún)?nèi)的水溫的測(cè)量。其結(jié)構(gòu)與表層水溫計(jì)相似。盛水圓筒較大,并
有上、下活門(mén),利用其放入水中和提升時(shí)的自動(dòng)啟開(kāi)和關(guān)閉,使筒內(nèi)裝滿(mǎn)所測(cè)溫度的水樣。
測(cè)量范圍為-6~+40 ℃,分度為0.2 ℃。
1.1.3顛倒溫度計(jì):
適用于測(cè)量水深在40~200 m的各層水溫。顛倒溫度計(jì)有閉端(防壓)和開(kāi)端(受壓)兩種,均需裝在采水器上使用。前者用于測(cè)量水溫,后者與前者配合使用,確定采 樣器的沉放深度。
在深度小于200 m的水中,可根據(jù)放出的繩長(zhǎng)來(lái)確定采水器的沉放深度,而不閉端與開(kāi)端顛倒溫度計(jì)的溫差進(jìn)行計(jì)算。
顛倒溫度計(jì)由主溫計(jì)式和輔溫計(jì)組裝在厚壁玻璃套管內(nèi)構(gòu)成,閉端顛倒溫度計(jì)的厚 壁玻璃套管兩端封閉。
主溫計(jì)是雙端式的水銀溫度計(jì),其測(cè)量范圍-2~+32 ℃,分度值為0.10 ℃,輔溫計(jì)是普通的水銀溫度計(jì),用于校準(zhǔn)因環(huán)境溫度改變而引起的主溫計(jì)讀數(shù)變化。輔溫計(jì)的測(cè)量范圍一般為-20~+50 ℃,分度值為0.5 ℃。
1.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
根據(jù)監(jiān)測(cè)斷面實(shí)際水深選擇合適的水溫計(jì)。
1.2.1表層溫度計(jì)測(cè)定步驟
a)原位監(jiān)測(cè)
用繩子栓住表層溫度計(jì)金屬管上端的提環(huán),將溫度計(jì)投入水中下沉至待測(cè)深度處,感溫5 min后,迅速上提并立即讀數(shù)。從溫度計(jì)離開(kāi)水面至讀數(shù)完畢應(yīng)不超過(guò)20 s。
b)取樣監(jiān)測(cè)
遇到風(fēng)浪較大等特殊情況時(shí),可采用監(jiān)測(cè)容器盛裝水樣進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)容器由不易 傳熱的材料制成,感溫及讀數(shù)時(shí)間參照原位監(jiān)測(cè)。
1.2.2 深層溫度計(jì)測(cè)定步驟: 測(cè)試步驟同上。
1.2.3顛倒溫度計(jì)測(cè)定步驟:
將安裝有閉端式顛倒溫度計(jì)的顛倒采水器,投入水中至待測(cè)深度,感溫10 min后,由“使錘"作用,打擊采水器的“撞擊開(kāi)關(guān)",使采水器完成顛倒動(dòng)作。
感溫時(shí),溫度計(jì)的貯泡向下,斷點(diǎn)以上的水銀柱高度取決于現(xiàn)場(chǎng)溫度,當(dāng)溫度計(jì)顛倒時(shí),水銀在斷點(diǎn)斷開(kāi),分成上、下兩部分,此時(shí)接受泡一端的水銀柱示度,即為所測(cè) 溫度。
提出水面立即讀取水溫(輔溫讀至一位小數(shù),主溫讀至兩位小數(shù))。
1.3注意事項(xiàng)
1)測(cè)溫要避開(kāi)船只排水的影響。
2)監(jiān)測(cè)人員手提水溫計(jì)頂部,保持水溫計(jì)垂直,讀數(shù)時(shí)視線與水溫計(jì)的毛細(xì)管頂端處在同一水平面,避免陽(yáng)光的直接照射。
3)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)氣溫高于35 ℃時(shí),水溫計(jì)在水中的停留時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng),以達(dá)到溫度平衡。
4)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)氣溫低于-30 ℃時(shí),從水溫計(jì)離開(kāi)水面至讀數(shù)完畢應(yīng)不超過(guò)3 s。
二.pH
2.1原理:
pH值由測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)而得。該電池通常由參比電極和氫離子指示電極組成。溶液每變化1個(gè)pH單位,在同一溫度下電位差的改變是常數(shù),據(jù)此在儀器上直接以pH 的讀數(shù)表示。
參考標(biāo)準(zhǔn):《水質(zhì)pH值的測(cè)定電極法》(HJ 1147)。
2.2 試劑和材料:
除非另有說(shuō)明,分析時(shí)均使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?/p>
實(shí)驗(yàn)用水要求:新制備的去除二氧化碳的蒸餾水。將水注入燒杯中,煮沸10 min,加蓋放置冷卻。
標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液
a)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅰ:c(C8H5KO4)=0.05 mol/L,pH=4.00(25℃)
稱(chēng)取10.12 g鄰苯二甲酸氫鉀(于110 ℃~120 ℃下干燥2 h,置于干燥器中保存),溶于水中,轉(zhuǎn)移至1 L容量瓶中并定容至標(biāo)線。也可購(gòu)買(mǎi)市售合格標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,按照說(shuō)明書(shū)使用。
b)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅱ:c(Na2HPO4)=0.025 mol/L,c(KH2PO4)=0.025 mol/L,pH=6.86(25℃)
分別稱(chēng)取3.53 g無(wú)水磷酸氫二鈉(于110 ℃~120 ℃下干燥2 h,置于干燥器中保存)和3.39 g磷酸二氫鉀(于110 ℃~120 ℃下干燥2 h,置于干燥器中保存),溶于水中,轉(zhuǎn)移至1 L容量瓶中并定容至標(biāo)線。也可購(gòu)買(mǎi)市售合格標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,按照說(shuō)明書(shū)使用。
c)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅲ:c(Na2B4O7)=0.01 mol/L,pH=9.18(25℃)
稱(chēng)取3.80 g四硼酸鈉(與飽和溴化鈉(或氯化鈉加蔗糖)溶液(室溫)共同放置于干燥器中48 h,使四硼酸鈉晶體保持穩(wěn)定),溶于水中,轉(zhuǎn)移至1 L容量瓶中并定容至標(biāo)線,在聚乙烯瓶中密封保存。也可購(gòu)買(mǎi)市售合格標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,按照說(shuō)明書(shū)使用。
標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液于4 ℃以下冷藏可保存2~3個(gè)月。發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時(shí),不能繼續(xù)使用。
2.3儀器和設(shè)備
① 帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能的便攜式pH計(jì)。
② 燒杯:聚乙烯或硬質(zhì)玻璃材質(zhì)。
③ 一般實(shí)驗(yàn)室常用儀器和設(shè)備。
④ pH廣泛試紙。
2.4監(jiān)測(cè)前準(zhǔn)備
按照使用說(shuō)明書(shū)對(duì)便攜式pH計(jì)電極進(jìn)行活化和維護(hù),確認(rèn)儀器正常工作。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件以及樣品的來(lái)源和性質(zhì),初步判斷是否存在強(qiáng)酸堿、高電解質(zhì)、低 電解質(zhì)、高氟化物等干擾,并進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備。
2.4.1儀器校準(zhǔn)
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行校準(zhǔn),也可按以下方式進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.4.2校準(zhǔn)溶液
使用pH廣泛試紙粗測(cè)樣品的pH值,根據(jù)樣品的pH值大小選擇兩種合適的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值相差約3個(gè)pH單位。
樣品pH值盡量在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值范圍之間,若超出范圍,樣品pH值至少與其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值之差不超過(guò)2個(gè)pH單位。
2.4.3 溫度補(bǔ)償
帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能的儀器,無(wú)須將標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與樣品保持同一溫度,按照儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。
2.4.4校準(zhǔn)方法
采用“兩點(diǎn)校準(zhǔn)加中性回測(cè)"法,按照儀器說(shuō)明書(shū)選擇校準(zhǔn)模式,先用中性(或弱酸、弱堿)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,再用酸性或堿性標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn),最后回測(cè)中性(或弱酸、弱堿)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。不同溫度下各種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值參見(jiàn)表4-1。
a)將電極浸入第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡,待儀器示值 穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值一致。
b)用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分,將電極浸入第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩 沖溶液中,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡,待儀器示值穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)儀器示值 與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值一致。
c)用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分,將電極浸入第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡,待儀器示值穩(wěn)定后,示值與標(biāo)準(zhǔn)緩 沖溶液的pH值之差應(yīng)≤0.05個(gè)pH單位,否則重復(fù)上述步驟,直至合格。
儀器1 min內(nèi)讀數(shù)變化小于0.05個(gè)pH單位即可視為示值穩(wěn)定。
2.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定,也可按以下方式進(jìn)行測(cè)定。
2.5.1儀器開(kāi)機(jī)
開(kāi)機(jī)啟動(dòng)儀器,確認(rèn)測(cè)試儀器可以正常開(kāi)機(jī),檢查儀器其他參數(shù)設(shè)置正確。
2.5.2現(xiàn)場(chǎng)核查
選擇一種pH值接近于待測(cè)水樣的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查(與校準(zhǔn)液不為同一品牌),將電極先用蒸餾水充分淋洗,然后用濾紙將水吸干后將電極浸入有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中,待示值穩(wěn)定后,記錄核查結(jié)果。核查結(jié)果滿(mǎn)足有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度要求方可進(jìn)行樣品監(jiān)測(cè)。否則需要進(jìn)行原因排查和異常排除,并再次進(jìn)行核查,直至合格。或使用備用儀器,重新進(jìn)行核查。
2.5.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
a)原位監(jiān)測(cè)
用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分,將pH計(jì)測(cè)試電極投入水中,達(dá)到待測(cè)深度,靜置,待示值穩(wěn)定后,記錄測(cè)試值。
b)取樣監(jiān)測(cè)
將采集的樣品倒入經(jīng)水樣潤(rùn)洗過(guò)的監(jiān)測(cè)容器中,然后用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊 緣吸去電極表面水分,立即將電極浸入樣品中,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡,待示值 穩(wěn)定后,記錄測(cè)試值。
2.6質(zhì)量保證與控制
每日第一個(gè)斷面監(jiān)測(cè)前應(yīng)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。
每個(gè)斷面監(jiān)測(cè)前需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查。
每個(gè)斷面應(yīng)監(jiān)測(cè)一個(gè)平行樣。當(dāng)pH值在6~9之間時(shí),允許差為±0.1 個(gè)pH單位;當(dāng)
pH值≤6或pH值≥9時(shí),允許差為±0.2 個(gè)pH單位。測(cè)定結(jié)果取第一次測(cè)定值。
2.7注意事項(xiàng)
便攜式pH計(jì)和電極應(yīng)參照儀器說(shuō)明書(shū)使用和維護(hù)。
使用過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液不允許再倒回原瓶中。
當(dāng)被測(cè)樣品pH值過(guò)高或過(guò)低時(shí),可選用與其pH值相近的其他標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。
每個(gè)樣品測(cè)定后用蒸餾水沖洗電極。
在pH值小于1的強(qiáng)酸性溶液中,會(huì)產(chǎn)生酸誤差;在pH值大于10的強(qiáng)堿性溶液中,會(huì)產(chǎn)生鈉差。可采用耐酸堿pH電極測(cè)定,也可以選擇與被測(cè)溶液的pH值相近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)以抵消干擾。
測(cè)定電解質(zhì)低的樣品時(shí),應(yīng)采用適用于低離子強(qiáng)度的pH電極測(cè)定;
測(cè)定電解質(zhì)高(鹽度大于5 ‰)的樣品時(shí),應(yīng)采用適用于高離子強(qiáng)度的pH電極測(cè)定。
三、溶解氧
3.1原理:
溶解氧電化學(xué)探頭是一個(gè)用選擇性薄膜封閉的小室,室內(nèi)有兩個(gè)金屬電極并充有電解質(zhì)。
氧和一定數(shù)量的其他氣體及親液物質(zhì)可透過(guò)這層薄膜,但水和可溶性物質(zhì)的離子幾乎不能透過(guò)這層膜。
將探頭浸入水中進(jìn)行溶解氧的測(cè)定時(shí)由于電池作用(迦伐尼電池式或電流式)或外加電壓(極譜式)在兩個(gè)電極間產(chǎn)生電位差,使金屬離子在陽(yáng)極進(jìn)入溶液,同時(shí)氧氣通過(guò)薄膜擴(kuò)散在陰極獲得電子被還原,產(chǎn)生的電流與穿過(guò)薄膜和電解質(zhì)層的氧的傳遞速度成正比,即在一定的溫度下該電流(或極譜法中的輸出電壓)與水中氧的分壓(或濃度)成正比。
標(biāo)準(zhǔn):水質(zhì)溶解氧的測(cè)定電化學(xué)探頭法 HJ 506。
3.2 試劑和材料:
無(wú)水亞(Na2SO3)或七水合亞(Na2SO3·7H 2O)。
二價(jià)鈷鹽:例如六水合氯化鈷(Ⅱ)(CoCl2·6H 2O)。
零點(diǎn)檢查溶液:將0.25 g的亞(5.2.1)和約0.25 mg鈷(Ⅱ)鹽(5.2.2),溶解于250 mL蒸餾水中。臨用時(shí)現(xiàn)配。
飽和溶氧水:在指定溫度條件下,以1 L/min的流量將空氣通入蒸餾水并使其中的溶解氧達(dá)到飽和,靜置一段時(shí)間使溶解氧達(dá)到穩(wěn)定(通常,200 mL水需要5~10 min;500 mL水需要10~20 min)。
水飽和空氣:在干凈的250 mL細(xì)口瓶中加入約10 mL的蒸餾水,蓋上瓶蓋,快速搖晃30 s,之后在室溫下平衡30 min使溶解氧達(dá)到穩(wěn)定。
3.3 儀器和設(shè)備:
溶解氧測(cè)量?jī)x。
測(cè)量探頭:原電池型(例如鉛/銀)或極譜型(例如銀/金),探頭上宜附有溫度補(bǔ)償裝置。
儀表:直接顯示溶解氧的質(zhì)量濃度或飽和百分率。
磁力攪拌器。
電導(dǎo)率儀:測(cè)量范圍 2~100 mS/cm。
溫度計(jì):最小分度為 0.5℃。
氣壓表:最小分度10 Pa。
3.4 監(jiān)測(cè)前準(zhǔn)備:
1)檢查所選儀器的檢定時(shí)間,判斷是否在有效期內(nèi)。
2)檢查膜片是否破損、電解液是否充足,如果膜片破損要及時(shí)更換,并補(bǔ)充電解液,即使膜片未被損壞和污染,建議兩個(gè)月更換一次,填充電解液。
3)檢查膜片是否濕潤(rùn),經(jīng)常使用的電極建議存放在存有蒸餾水的容器中,以保持膜片的濕潤(rùn),干燥的膜片在使用前應(yīng)該用蒸餾水濕潤(rùn)活化。
4)檢查膜片和電極是否清潔,如果污染,要在清水中小心清洗干凈,一般1~2周清洗一次。
5)打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),檢查儀器是否運(yùn)行正常。
3.5儀器校準(zhǔn):
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行校準(zhǔn)
1)儀器開(kāi)機(jī),等待儀器完成極化(極譜式電極),確保儀器能夠正常工作。
2)零點(diǎn)校準(zhǔn):當(dāng)測(cè)量的溶解氧質(zhì)量濃度水平低于1 mg/L(或10%飽和度)時(shí),或者當(dāng)更換溶解氧膜罩或內(nèi)部的填充電解液時(shí),需要進(jìn)行零點(diǎn)檢查和調(diào)整。將電極浸入零點(diǎn)檢查溶液,將指示值調(diào)整為零點(diǎn)。若儀器具有零點(diǎn)補(bǔ)償功能,則不必調(diào)整零點(diǎn)。
3)飽和溶解氧校準(zhǔn):將電極浸入飽和溶氧水或水飽和空氣中,在用磁力攪拌器攪拌(僅測(cè)定飽和溶氧水時(shí))的同時(shí),待儀器示值穩(wěn)定后,測(cè)定飽和溶氧水或水飽和的空氣的溫度(準(zhǔn)確至±0.1 ℃)以及當(dāng)前位置氣壓,根據(jù) HJ 506 附錄A.1 中的飽和溶解氧濃度值調(diào)整顯示值。
4)儀器10 s內(nèi)變化不超過(guò)0.1 mg/L即可視為示值穩(wěn)定。
3.6 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定
1)儀器開(kāi)機(jī),等待儀器完成極化(極譜式電極),確保儀器能夠正常工作。將儀器調(diào)整至示值顯示方式。
2)使用水飽和空氣進(jìn)行飽和溶解氧校準(zhǔn),并填寫(xiě)校準(zhǔn)記錄。當(dāng)測(cè)量的溶解氧質(zhì)量濃度水平低于1 mg/L(或10%飽和度)時(shí),還需進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。必要時(shí)使用備用儀器。
3)根據(jù)所用儀器的型號(hào),檢查儀器的自動(dòng)補(bǔ)償功能情況。若儀器具有水溫、含鹽量、氣壓等自動(dòng)補(bǔ)償功能的,則直接進(jìn)入測(cè)試步驟;若儀器不具備水溫、含鹽量、氣壓等自動(dòng)補(bǔ)償功能的,則應(yīng)采用相應(yīng)儀器測(cè)試獲得當(dāng)前水樣的溫度、含鹽量和環(huán)境氣壓等參數(shù),并輸入到儀器,并進(jìn)行檢查,核對(duì)無(wú)誤后進(jìn)行下一步的水樣測(cè)試。
3.7 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè):
a)原位監(jiān)測(cè)
將溶解氧電極投入待測(cè)水體中,達(dá)到待測(cè)深度,停留足夠的時(shí)間,待探頭溫度與水 溫達(dá)到平衡。若水流速低于0.3 m/s則須在水樣中往復(fù)移動(dòng)探頭,待儀器示值穩(wěn)定后,記錄溶解氧測(cè)定值。
b)取樣監(jiān)測(cè)
將采集的樣品倒入經(jīng)水樣潤(rùn)洗過(guò)的監(jiān)測(cè)容器中,然后將溶解氧電極浸入樣品中,停留足夠的時(shí)間,待探頭溫度與水溫達(dá)到平衡,然后往復(fù)移動(dòng)探頭使流速達(dá)到0.3 m/s,待儀器示值穩(wěn)定后,記錄溶解氧測(cè)定值。
原位監(jiān)測(cè)與取樣監(jiān)測(cè)兩種方式測(cè)試過(guò)程均不能有空氣泡截留在溶解氧電極膜表面上。
測(cè)試結(jié)束后,關(guān)閉儀器,用蒸餾水清洗電極,用濾紙吸干,并妥善包裝存放。
3.8質(zhì)量保證與控制:
每個(gè)斷面監(jiān)測(cè)前需進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。
3.9 注意事項(xiàng):
1)儀器在維修或更換電極后需由有資質(zhì)的部門(mén)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn),并提供報(bào)告。
2)新儀器投入使用前、更換電極或膜片以及補(bǔ)充電解液以后,應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
3)干擾:水中存在的一些氣體和蒸汽,例如氯、二氧化硫、硫化氫、胺、氨、二氧化碳、溴和碘等物質(zhì),通過(guò)膜擴(kuò)散影響被測(cè)電流而干擾測(cè)定。水樣中的其他物質(zhì)如溶 劑、油類(lèi)、硫化物、碳酸鹽和藻類(lèi)等物質(zhì)可能堵塞薄膜、引起薄膜損壞和電極腐蝕,影響被測(cè)電流而干擾測(cè)定。
4)此外,電極薄膜對(duì)氣體的滲透性受水樣溫度、鹽度,以及大氣壓影響較大,水樣測(cè)試時(shí)應(yīng)進(jìn)行溫度、鹽度和氣壓補(bǔ)償。
5)電極的維護(hù):任何時(shí)候都不得用手觸摸膜的活性表面。a) 電極和膜片的清洗:若膜片和電極上有污染物,會(huì)引起測(cè)量誤差,一般1~2周清洗一次。清洗時(shí)要小心,將電極和膜片放入清水中涮洗,注意不要損壞膜片。 b) 經(jīng)常使用的電極建議存放在存有蒸餾水的容器中,以保持膜片的濕潤(rùn)。干燥的膜片在使用前應(yīng)該用蒸餾水濕潤(rùn)活化。
6)電極的再生與更換:電極需定期進(jìn)行再生或更換,當(dāng)電極無(wú)法滿(mǎn)足性能要求或線性校驗(yàn)不合格時(shí),就需要對(duì)電極進(jìn)行再生或更換。電極的再生約一年一次。電極的再生包括更換溶解氧膜罩、電解液和清洗電極,再生仍不合格則需要更換電極。電極更換后應(yīng)重新對(duì)儀器進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。
7)電解液和膜的更換:每隔一定時(shí)間或當(dāng)膜被損壞和污染時(shí),需要更換溶解氧膜罩并補(bǔ)充新的填充電解液。如果膜未被損壞和污染,建議兩個(gè)月更換一次填充電解液。更換電解質(zhì)和膜之后,或當(dāng)膜干燥時(shí),都要使膜濕潤(rùn),只有在儀器示值穩(wěn)定后,才能進(jìn)行校準(zhǔn),儀器達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間取決于電解質(zhì)中溶解氧消耗所需要的時(shí)間。
8)如果電極在零點(diǎn)校準(zhǔn)后變得反應(yīng)遲緩或讀數(shù)不準(zhǔn)確,可能是因?yàn)殡姌O上零氧溶液沒(méi)有清除干凈。需要在去離子水中浸濕和清洗電極,以清除零氧溶液,恢復(fù)電極性能。
9)當(dāng)將探頭浸入樣品中時(shí),應(yīng)保證沒(méi)有空氣泡截留在膜上。
10)樣品接觸探頭的膜時(shí),應(yīng)保持一定的流速,以防止與膜接觸的瞬時(shí)將該部位樣品中的溶解氧耗盡而出現(xiàn)錯(cuò)誤的讀數(shù)。流速可參照儀器制造廠家的說(shuō)明。
11)鹽度較高的水會(huì)對(duì)溶解氧的測(cè)量有影響,在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行鹽度補(bǔ)償。
12)測(cè)量過(guò)程中應(yīng)避免陽(yáng)光直射。
四、電導(dǎo)率(鹽度)
4.1原理 :
電導(dǎo)率:電導(dǎo)率是以數(shù)字的形式表示溶液的導(dǎo)電能力,其和電阻率是互為倒數(shù)關(guān)系。水溶液的電導(dǎo)率取決于離子的性質(zhì)和濃度、溶液的溫度和粘度。
電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)單位是S/m(西門(mén)子/米),常用單位μS/cm,換算關(guān)系為1 S/m=10000 μS/cm。當(dāng)兩個(gè)電極插入溶液中,可以測(cè)出兩電極間的電阻R,由于電導(dǎo)是電阻的倒數(shù),因此根據(jù)歐姆定律,溫度一定時(shí),這個(gè)電阻值與電極的間距L(cm)成正比,與電極的截面 積 A(cm2)成反比,即R=ρL/A。
由于電極間距L和電極截面積A都是固定不變的,故L/A為常數(shù),用Q表示,稱(chēng)為電導(dǎo)池常數(shù)。比例常數(shù)ρ稱(chēng)作電阻率,其倒數(shù)1/ρ稱(chēng)為電導(dǎo)率,用K表示。
S=1/R=1/ρQ
S表示電導(dǎo)度,反映導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,所以K=QS=Q/R。已知電導(dǎo)池常數(shù),測(cè)出電阻后,即可求得電導(dǎo)率。
鹽度:海水的絕對(duì)鹽度(SA)是海水中溶質(zhì)的質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值,無(wú)法直接測(cè)量。
因此引入由相對(duì)電導(dǎo)率計(jì)算鹽度的新定義,采用了高純度的KCl,用稱(chēng)量法制備成一定濃度32.4356 ‰的溶液,15℃一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下作為鹽度的準(zhǔn)確參考標(biāo)準(zhǔn),其鹽度標(biāo)記為35 ‰,實(shí)用鹽度標(biāo)記為35,無(wú)量綱。
參考標(biāo)準(zhǔn):《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》第三篇第一章九、電導(dǎo)率(一)便攜式電導(dǎo)率儀法和《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4部分:海水分析》(GB 17378.4) 29.1 鹽度計(jì)法。
4.2試劑和材料
電導(dǎo)率小于10 μS/cm的密閉保存的純水,洗瓶、濾紙等。
電導(dǎo)率(25℃)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品。
35鹽度標(biāo)準(zhǔn)海水。
聚乙烯瓶(具體容積由儀器型號(hào)確定)
4.3 儀器和設(shè)備:
帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償和自動(dòng)換算鹽度功能的便攜式電導(dǎo)率測(cè)試儀。
4.3.1儀器校準(zhǔn):
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行校準(zhǔn),也可按以下方式進(jìn)行校準(zhǔn)。
1)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)儀器,確認(rèn)測(cè)試儀器可以正常開(kāi)機(jī)。預(yù)熱10 min。
2)零點(diǎn)校準(zhǔn):取出電極,用純水仔細(xì)沖洗電極并用濾紙吸干,然后將電極浸入裝有純水的聚乙烯燒杯中,將指示值調(diào)整為零點(diǎn)。
3)量程校準(zhǔn):用濾紙吸干電極上的純水,將電極浸入另一個(gè)裝有電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)樣品的聚乙烯燒杯中,將指示值調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)值。
4)用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器時(shí),每次更換標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)應(yīng)用純水沖洗電極并用濾紙吸干。
5)儀器校準(zhǔn)后應(yīng)將電極用蒸餾水充分淋洗,然后用濾紙吸干,保存待用。
4.3.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟:
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定,也可按以下方式進(jìn)行測(cè)定。
開(kāi)機(jī)啟動(dòng)儀器,確認(rèn)測(cè)試儀器可以正常開(kāi)機(jī)。選擇合適測(cè)試范圍檔位,并檢查儀器其他參數(shù)設(shè)置正確,預(yù)熱10 min。
4.4現(xiàn)場(chǎng)核查
選用接近于現(xiàn)場(chǎng)水樣電導(dǎo)率水平的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(現(xiàn)場(chǎng)水樣的0.5~2倍范圍內(nèi),且與校準(zhǔn)液不為同一品牌)對(duì)儀器進(jìn)行核查,誤差不應(yīng)超過(guò)±1% ,核查通過(guò)后方可使用,并填寫(xiě)各類(lèi)質(zhì)控記錄。否則需要進(jìn)行原因排查和異常排除,并再次進(jìn)行核查,直至合格。或使用備用儀器,重新進(jìn)行核查。
儀器示值10 s內(nèi)讀數(shù)變化不超過(guò)1%可視為示值穩(wěn)定。
4.5 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
a)原位監(jiān)測(cè)
將電導(dǎo)率測(cè)試電極投入水中,達(dá)到待測(cè)深度,并緩慢攪動(dòng)電極,同時(shí)觀察測(cè)量值,待儀器示值穩(wěn)定后,記錄電導(dǎo)率和鹽度的測(cè)定值。
b)取樣監(jiān)測(cè)
將采集的樣品倒入經(jīng)水樣潤(rùn)洗過(guò)的監(jiān)測(cè)容器中,然后將電極緩慢插入到樣品中,緩 慢攪動(dòng)電極,不可產(chǎn)生水花,同時(shí)避免電極與監(jiān)測(cè)容器發(fā)生碰撞,確保電極與水樣充分 接觸。待儀器示值穩(wěn)定后,記錄電導(dǎo)率和鹽度測(cè)定值。
測(cè)試結(jié)束后,關(guān)閉儀器,用純水清洗電極,用濾紙吸干,并妥善包裝存放。
4.6質(zhì)量保證與控制
每月采樣任務(wù)開(kāi)展前應(yīng)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。
每個(gè)斷面監(jiān)測(cè)前需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查。
4.7 注意事項(xiàng)
1)使用時(shí)應(yīng)盡量避免如信號(hào)塔、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等引起的電磁干擾。
2)電導(dǎo)率測(cè)定儀在更換電極、電池時(shí),必須進(jìn)行校準(zhǔn)。
3)儀器校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí),應(yīng)將電極的電導(dǎo)池浸入液面以下。有些電極上電導(dǎo)池的上方有小孔,使用時(shí)應(yīng)使小孔處于液面以下。
五、透明度
5.1 原理
將透明度盤(pán)沉入水中后,觀察到不能看見(jiàn)盤(pán)面白色部分時(shí)的深度。
參考標(biāo)準(zhǔn):《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第四版)》中第三篇第一章五、透明度(二)塞氏盤(pán)法(B)。
5.2儀器設(shè)備
透明度盤(pán)(又稱(chēng)塞氏圓盤(pán));帶有長(zhǎng)度記號(hào)的繩索或皮尺;重錘。
5.3監(jiān)測(cè)前準(zhǔn)備
檢查透明度盤(pán)表面白色區(qū)域是否變黃,如果變黃應(yīng)重新涂白。
檢查吊繩刻度是否完整、準(zhǔn)確,若發(fā)現(xiàn)刻度缺失或移位等情況,需補(bǔ)充并重新標(biāo)定。
5.4現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
將盤(pán)在船的背光處平放入水中,逐漸下沉,至不能看見(jiàn)盤(pán)面的白色。
并在“剛好看見(jiàn)"與“剛好不能看見(jiàn)"之間上下多次移動(dòng),以確認(rèn)“剛好不能看見(jiàn)的位置",記取其尺度,以cm為單位。
重復(fù)測(cè)量?jī)纱危謩e記錄透明度測(cè)定值,上報(bào)平均值。
5.5質(zhì)量保證與控制
每個(gè)采樣點(diǎn)須重復(fù)測(cè)量?jī)纱巍?/p>
監(jiān)測(cè)人員裸眼視力或矯正視力須在1.0以上。
透明度觀測(cè)只在白天進(jìn)行,觀測(cè)地點(diǎn)應(yīng)選在背陽(yáng)光處。
觀測(cè)工作應(yīng)在透明度盤(pán)的垂直上方進(jìn)行,若水流較快導(dǎo)致盤(pán)面傾斜時(shí),需增加配重,保證盤(pán)面水平、吊繩垂直。
5.6注意事項(xiàng)
1)測(cè)定透明度前需測(cè)定水深,并記錄。
2)新繩索使用前須經(jīng)縮水處理(將繩索放在水中浸泡手拉緊晾干)。
3)測(cè)量時(shí)監(jiān)測(cè)人員應(yīng)盡可能接近水面,不可在橋上或岸邊測(cè)量。測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)
4)水草、垃圾、油膜等雜物的干擾。
5)在雨天及大量渾濁水流入水體時(shí),或水面有較大波浪時(shí),不宜測(cè)量透明度。
6)透明度盤(pán)應(yīng)保持潔白,當(dāng)因使用時(shí)間較長(zhǎng)或其他原因?qū)е卤P(pán)面白色變黃或油漆脫
7)落、污臟時(shí),應(yīng)重新油漆或更換。
8)定期檢查透明度盤(pán)與繩索的連接,防止透明度盤(pán)丟失。
9)船上操作時(shí)注意防滑。
六、濁度
6.1原理
利用一束穩(wěn)定光源光線通過(guò)盛有待測(cè)樣品的樣品池,傳感器處在與發(fā)射光線垂直的 位置上測(cè)量散射光強(qiáng)度。光束射入樣品時(shí)產(chǎn)生的散射光的強(qiáng)度與樣品中濁度在一定濃度 范圍內(nèi)成比例關(guān)系。
參考標(biāo)準(zhǔn):《水質(zhì)濁度的測(cè)定濁度計(jì)法》(HJ 1075)。
6.2試劑和材料
實(shí)驗(yàn)用水:蒸餾水或其他純水。其濁度應(yīng)低于方法檢出限,否則須經(jīng)濾膜(8.2.6)過(guò)濾后使用。
六次甲基四胺(C6H12N4):臨用前取適量平布于表面皿上,置于硅膠干燥器中放置48 h去除濕存水。
硫酸肼(N2H6SO4):臨用前取適量平布于表面皿上,置于硅膠干燥器中放置48 h去除濕存水。
濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液:4000 NTU
稱(chēng)取5.0 g(準(zhǔn)確至0.01 g)六次甲基四胺和0.5 g(準(zhǔn)確至0.01 g)硫酸肼,分別溶解于40 mL實(shí)驗(yàn)用水中,合并轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,用實(shí)驗(yàn)用水稀釋定容至標(biāo)線。在25 ℃±3 ℃下水平放置24 h,制備成濁度為4000 NTU 的濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液。在室溫條件下避光可保存6個(gè)月。也可購(gòu)買(mǎi)市售有證標(biāo)準(zhǔn)樣品。
濁度標(biāo)準(zhǔn)使用液:400 NTU
將濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液搖勻后,準(zhǔn)確移取10.00 mL至100 mL容量瓶中,用實(shí)驗(yàn)用水稀釋定容至標(biāo)線,搖勻,制備成濁度為400 NTU的濁度標(biāo)準(zhǔn)使用液。在4 ℃ 以下冷藏條件下避光可保存1個(gè)月。
濾膜:孔徑≤0.45 μm,水相微孔濾膜;臨用前應(yīng)先用100 mL試驗(yàn)用水浸泡1 h,以免濾膜碎屑影響空白。
6.3 儀器和設(shè)備
濁度計(jì):
a)入射光波長(zhǎng)λ:860 nm±30 nm(LED光源)或400 nm~600 nm(鎢燈);
b)入射的平行光,散焦不超過(guò)1.5°;
c)檢測(cè)器處在與入射光垂直的位置上。
6.4儀器校準(zhǔn)
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行校準(zhǔn),也可按以下方式進(jìn)行校準(zhǔn)。
打開(kāi)儀器預(yù)熱,儀器進(jìn)行自檢,儀器進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。
將實(shí)驗(yàn)用水倒入樣品池內(nèi),對(duì)儀器進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。按照儀器說(shuō)明書(shū)將濁度標(biāo)準(zhǔn)使用液稀釋成不同濃度點(diǎn),分別潤(rùn)洗樣品池?cái)?shù)次后,緩慢倒至樣品池刻度線。按儀器提示或儀器使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)系列校準(zhǔn)。
6.5現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟
優(yōu)先按儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定,也可按以下方式進(jìn)行測(cè)定。
1)儀器開(kāi)機(jī)
開(kāi)機(jī)啟動(dòng)儀器,確認(rèn)測(cè)試儀器可以正常開(kāi)機(jī)。
2)現(xiàn)場(chǎng)核查
選擇濁度值接近于待測(cè)水樣的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(100 NTU或400 NTU,且與校準(zhǔn)液不為同一品牌)對(duì)儀器進(jìn)行核查,誤差不應(yīng)超過(guò)±5% ,核查通過(guò)后方可使用,并填寫(xiě)對(duì)應(yīng)的記錄。否則需要進(jìn)行原因排查和異常排除,并再次進(jìn)行核查,直至合格。或使用備用儀器,重新進(jìn)行核查。
6.6現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)
根據(jù)監(jiān)測(cè)方案和采樣技術(shù)導(dǎo)則采集待測(cè)水樣,將采集的樣品倒入經(jīng)水樣潤(rùn)洗過(guò)的監(jiān)測(cè)容器中,將待測(cè)樣品搖勻,待可見(jiàn)的氣泡消失后,用少量樣品潤(rùn)洗樣品池?cái)?shù)次。將均勻的樣品緩慢倒入樣品池內(nèi),至樣品池的刻度線即可。持握樣品池位置盡量在刻度線以上,用柔軟的無(wú)塵布擦去樣品池外的水和指紋。將樣品池放入儀器讀數(shù)時(shí),應(yīng)將樣品池上的標(biāo)識(shí)對(duì)準(zhǔn)儀器規(guī)定的位置。按下儀器測(cè)量鍵,待儀器示值穩(wěn)定后記錄。取三個(gè)平行樣進(jìn)行監(jiān)測(cè),分別記錄測(cè)定值,上報(bào)中位值。
6.7質(zhì)量保證與控制
1)每月采樣任務(wù)開(kāi)展前應(yīng)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。
2)每個(gè)斷面監(jiān)測(cè)前需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查。
3)每個(gè)斷面應(yīng)進(jìn)行1次空白測(cè)定,結(jié)果應(yīng)小于0.3 NTU。
4)每個(gè)采樣點(diǎn)須取三個(gè)平行樣進(jìn)行監(jiān)測(cè),三次監(jiān)測(cè)結(jié)果相對(duì)偏差不應(yīng)超過(guò)±5% 。
6.8注意事項(xiàng)
1)樣品倒入樣品池內(nèi),倒入時(shí)應(yīng)沿著樣品池緩慢倒入,避免產(chǎn)生氣泡。
2)儀器樣品池的潔凈度及是否有劃痕會(huì)影響濁度的測(cè)量。應(yīng)定期進(jìn)行檢查和清潔,有細(xì)微劃痕的樣品池可通過(guò)涂抹硅油薄膜并用柔軟的無(wú)塵布擦拭來(lái)去除。
3)10 NTU以下樣品建議選擇入射光為400~600 nm的濁度計(jì),有顏色樣品應(yīng)選擇入射光為860 nm±30 nm的濁度計(jì)。
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