1、ZZW水质多参数现场测试仪,创造简单,一、 概述,“ZZW水质多参数现场测试仪”是基于比色分析和量值传递的基本原理,将KBC系列测试管自吸式定量采样、显色快速的技术特点与现代光电传感器及数模转换技术系统集成而研制的微电脑型水质现场测试仪。,目标市场定位:水质现场测试(企业或水处理厂排污状况、突发事件、日常水环境巡视性监察、企业生产线水质控制等) 目标市场的最基本要求:测试结果的可靠性、准确性。,目标市场的现状 :1 、 便携式分光光度计占主导地位(比色分析方法的简易性可靠性、广谱性)2、 分光光度计工作原理(单波长测试)及其在野外现场复杂环境下的弊端2.1 、显色反应与比色分析方法:显色反应:
2、将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应,叫显色反应。比色分析方法:有色物质溶液的颜色与其浓度有关。溶液的浓度越大,颜色越深。利用光学仪器比较溶液颜色的深度,可以测定溶液的浓度,也叫光电比色法。比色分析方法遵循郎格-比尔定律。,2.2、 郎格-比尔定律 :在一定的波长下,溶液中待测物质 的浓度C与吸光度A呈线性关系 A = KbC,2.3、 单波长吸光曲线:选择最佳特征波长,在此固定波长下测定吸光度A,根据A = KbC 求得浓度值。,2.4、 便携式分光光度计固定波长的局限性:(i)颜色的复合光特性(ii)不同颜色对应不同的特征波长(iii) 一个或数个固定波长无法代表所有显色物的最佳特征
3、波长(iv)在一特定波长下浓度C仅在一定范围内与吸光度A呈线性关系,2.5 不理想的野外工作环境对单波长吸光度测定的影响: 噪音、电磁波、振动等由于以上原因,在不理想的野外工作环境下,便携式分光光度计有可能得到灾难性的错误数据而无法查证!,二、ZZW水质多参数现场测试仪 基本原理与技术优势,ZZ多参数水质现场测试仪”是自吸式水质快速测试管和电子色阶自动辨识系统两大核心技术的集成创新。该仪器基本配置为:水质快速测定仪1台(电子色阶自动辨识系统)KBC系列测试管若干盒(自吸式水质快速测试管 )加热反应器1台,1. 仪器基本原理本仪器采用的是光电比色法的基本原理。但与传统光电比色法根本不同的是:本仪
4、器设计对郎格-比尔定律进行了重新诠释 1.1 本仪器设计理论依据:1.1.1 根据郎格-比尔定律 ,在每一个对应的可见光波长下,溶液中待测物质的浓度C都有对应的吸光度A值,均呈线性关系对有色物质所有可见光波长下的吸光度A值进行积分计算,可以得到有色物质的全部浓度信息1.1.2 化学显色反应所得到的有色物质均是复合光,对复合光进行测定更能反映有色物质的真实状态,1.1.3 三基色原理:可见光颜色是由红、绿、蓝三基色组成的复合光,不同色调的颜色由三种基色按一定比例混合得到;反之任意一种彩色均可被分解为三种基色。目前世界上先进的高精度的RGB色度传感器的问世为复合光的全光谱测定提供了技术上的可能。,
5、1.2 仪器基本工作原理:本仪器采用高精度RGB色度传感器芯片,将可见光全波长颜色系统的色度空间的各项参数进行量化,通过微电脑控制器的积分整合和数模转换,从仪器内存储的标准溶液工作曲线中直接得到相应待测物的浓度值。其技术优势在于:(1) 白光光源的照射和可见光全波长光谱的采集,真实地反应了测试管显色反应的全部信息,避免了传统单色光入射方式的不稳定性。在增加色度识别的精确度的同时,保证了仪器在任何场合下高度的稳定性和数据结果的可靠性(2) 传感器芯片中数十个相同颜色的传感器是并联连接的,均匀分布在芯片阵列中,可以消除色光的位置误差。尤其对于待测溶液中有微小的漂浮物时数据的测量精度不受干扰,适应于
6、复杂水样的现场快速测定。,(3)微电脑控制器的无参比校零处理技术,克服了由于温度、湿度、机械震动造成的漂移,提高了测量数据的稳定性和准确性。 (4)工作曲线分析软件实现了待测参数浓度的智能化辨析,无须标定标样,无须对检测结果进行人工计算。 (5)仪器开机即可工作,菜单式选择,按键操作,人机对话,整个测试操作过程简单、明了。 (6)仪器具有显示、存贮、查看、上传等多种功能,可存贮1000组数据。,2、测试管基本原理,测试管基于比色分析的化学显色反应、融合真空工艺设计而成。显色反应:指在待测体系中加入某种试剂使之与待测物发生化学反应而呈现颜色的反应,也叫呈色反应。比色分析中的显色反应有配位显色反应
7、、氧化还原显色反应、离子缔合显色反应、电荷转移显色反应、重氮化-偶合显色反应、亚硝化显色反应、缩合显色反应和超分子显色反应等。,测试管设计思路:将实验室复杂繁琐的多步骤分析化验程序以测试管载体形式高度集成,使每个品种的测试管成为一个独立的特征显色反应体系,使比色分析的专业化操作技术成为工业化测试产品,为水质的原位、现场、实时动态的分析提供简单、快捷的检测方法和手段。其技术优势在于: (1) 测试管自动定量采样技术,使得专业性极强 的测试技术成为大众化的测试产品,避免了人为 操作的误差,并可快速反映水质现场的真实情况。 (2)将多步化学反应集成为一步(或少步)反应, 最大限度地简化了测试过程,减
8、少了误差产生的节点,使得非专业人员操作的检测结果同样准确可靠。,(3) 测试管生产过程中严格的质控技术,有效保障了每一批次 产品性能高度的一致性和测试的精密度。无须制作或标定工作曲线,无须做空白样品,可以对水样中任意待测参数直接进行测试。(4) 每支测试管独立真空分装,在实现自动定量采样的同时 可延长产品保质期,避免由于试剂拆封后使用不完造成的浪费和污染,有效降低测试成本。(5)无须使用标准样品,产品试剂量小,不与人体直接接触,测试管用后可回收,不会造成二次污染。(6)现有57种不同参数和规格的测试管可供选择,基本涵盖了水体常见的优先污染物。配合适当的前处理技术,产品还可应用于食品、土壤等更为
9、广泛的领域。,三 、基本操作规程,测试仪操作面板图示:,1、测试仪操作规程,1)打开测试仪电源开关,此时屏幕显示:,箭头指向“测试”功能,此时按下OK确认键,使用上下键和PgUp、PgDn翻页键选定要测试的项目参数(箭头所指),按下OK确认键,2)此时屏幕出现:,3)此时屏幕出现 :,将插孔盖上遮光罩(注意空置!)按下OK确认键,屏幕出现:,4)取1支选定待测参数的测试管(例如:高溶解氧测试管),将其毛细管部位在水样中轻轻折断,水样即刻自动定量吸入管中,上下来回倒置测试管,使管中液体反应均匀。2分钟时,将测试管插入测试仪插孔内,盖上遮光罩,5)按OK确认键,屏幕出现测试结果:,6)按下Esc返
10、回键则仪器返回到起始菜单或按下OK确认键,数据即保存于仪器。可随时查看。,2、测试管操作方法,2.1 直接测试类型: (1)取1支选定待测参数的测试管(例如:高溶解氧测试管),将其毛细管部位在水样中轻轻折断,水样即刻自动定量吸入管中,2)上下来回倒置测试管,使管中液体反应均匀。2分钟时,将测试管插入测试仪插孔内,盖上遮光罩,按测试仪操作规程进行测试。,(2)加热反应类型: 1)取1支选定待测参数的测试管(例如:高COD测试管)将其毛细管部位在水样中轻轻折断,水样即刻自动定量吸入管中 2)上下来回倒置测试管,使管中液体反应均匀后,插入ZZW加热反应器,在规定的温度(120)条件下加热数分钟,取出
11、测试管放置冷却后,将测试管插入测试仪插孔内,盖上遮光罩,按测试仪操作规程进行测试。,(3)加助剂反应类型: (1)取待测水样X毫升于小烧杯中,用移液管准确加入专用助剂(例如:氟化物助剂)Y毫升,搅拌均匀。,(2)取1支选定待测参数的测试管(例如氟化物测试管),将其毛细管部位在上述水样中轻轻折断,水样即刻自动定量吸入管中(3)上下来回倒置测试管,使管中液体反应均匀。1分钟时将测试管插入测试仪插孔内,盖上遮光罩,按测试仪操作规程进行测试。,3、加热反应器操作方法,(1)接通电源线后打开电源开关(注意区分交直流电源!)。以“”或“”键选择调节所需温度值,温度逐渐自动升至所调节的读数。 (2)当显示温
12、度达到所调温度,即可将已吸入水样并摇动均匀的测试管擦干后放入反应器加热插孔,注意毛细管朝上并使测试管插入底部。开始记时;取出测试管时记时结束。(3)反应温度100时,为防止烫手可用小木夹取出测试管放入玻璃烧杯中或试管架上,待冷却后再进行测试。(4)加热反应完成后关闭电源,待加热插孔冷却后再关闭箱盖。,四、仪器的使用条件,测试仪工作条件: 0-40C,最大相对湿度90%RH 室内工作台、车载工作台或手持均可 220V交流电源或碱性干电池均可加热反应器工作条件: 0-40C,最大相对湿度90%RH 220V交流电源、12V车载直流电源或其它12V直流电源均可测试管显色反应条件:详见不同品种测试管的
13、使用说明书,五、注意事项:,1、折断测试管的毛细管时可以使用专门配置的助折器,也可以在烧杯壁上轻轻按断,但测试管的毛细管部位必须在水样的液面以下折断,否则空气进入会导致水样无法定量吸入而使结果出现较大误差。2、测试管上下来回倒置,为使管内溶液反应均匀,应注意让管中气泡流动到顶端。3、不同品种的测试管显色反应时间和反应条件不同,应严格按照使用说明书要求操作。4、测试管显色反应完成后应擦拭干净再插入测试仪插孔,并注意毛细管朝上。5、测试仪校O时应确认插孔内空置;校O和测试时均应盖严遮光罩,避免外部光源射入。,6、测试仪开机即可测试,无须稳定时间;电池电量较低时对测试结果无影响。 7、测试仪较长时间
14、放置不用时应取出电池。 8、测试仪插孔内需保持清洁、无异物。如有异物可倒出,或用吸耳球吹干净,也可用乙醇湿润的擦镜纸轻轻擦拭。 9、加热反应器加热插孔内应保持清洁,可趁热用备用小毛刷蘸水进行擦洗,并用滤纸卷成筒状吸干水分。 10、加热反应器使用后关闭电源,待加热插孔散热冷却后再关闭箱盖。 11、加热反应器可以使用交直流两用电源,请注意选择正确的电源开关。联接电源线前,必须将主机电源关闭,否则有可能烧坏整个仪器系统!,12、加热反应温度必须按照不同品种测试管规定的反应温度进行调试。如果高于规定的反应温度,测试管可能会有液体逸出或冲出,请加盖杯罩以保证人身安全!13、外接直流电源的电量低于30%时
15、应立即进行充电,否则加热反应器可能达不到所需温度而使测试结果出现误差。14、出厂时加热反应器温度已调至120,如需改变温度,只需改变温度设定即可。请不要随意按“SET”键改变设定程序。15、某些参数的测试对水样酸度要求较为严格,请按照使用说明书将待测水样的pH值调节到规定的范围后再进行测试。16、如果用同一支测试管测试多次时出现两个相近的数据(在允许的显色反应时间内),应取这两个数据的中间值作为测试结果。17、测试管应按照使用说明书规定的储存方法进行储存,否则将缩短有效期限。,六、常见问题和一般故障排除,1、 测试仪测试时如果出现死机,可关机后再重新开机。 2、 测试仪使用较长时间后有时会出现
16、“测试数据错误”提 示,一般原因是插孔内脏污所致。可用乙醇湿润的擦镜纸轻轻擦拭,待乙醇挥发后再行使用。注意平时使用时,一定要把测试管外观擦拭干净再插入插孔进行测试;不用时盖上遮光罩避免脏物进入,保持插孔内清洁。 3、 加热反应器接通电源后指示灯不亮,可能是保险管烧坏此时应更换保险管。,七、测试不同参数时可能出现的技术问题 及解决对策,1、化肥厂废水硫化物的测试化肥厂废水中氨氮含量很高(一般在几百至上千个mg/L),对硫化物的测试干扰较严重,导致显色管发黄而测不出硫化物应有的蓝色。此时应大比例稀释水样,例如氨氮含量达到上千个mg/L时,可定量稀释20倍后进行硫化物的测试,测试结果应乘以稀释倍数。
17、2、水样具有颜色时氨氮的测试水样具有颜色或有悬浮物时常规方法是要在酸性条件下加入活性碳絮凝沉淀后再进行氨氮的测试。本检测管法一般不须此步骤,直接测试即可。如果水样颜色过重,色度300,可适当稀释后再进行氨氮的测试。,3、测定总铁和亚铁时水样pH应控制在2.5-5.0之间。pH过高或过低都会使测定结果偏低。如果水样含有余氯等氧化性物质,应加入抗坏血酸除去。4、CO2测试管直接测试时,测得数值为侵蚀性CO2 ;水样中加HCl调节pH约为2.0后再测试,测得数值为游离性 CO2。5、 测试COD时加热反应温度和时间应按照使用说明书严格控制(中、高浓度为12010min,低浓度13020min),并且
18、要充分摇匀测试管中液体后再进行加热反应(摇匀大约需要2分钟,注意摇动过程中测试管中气泡应从一端移动到另一端);完成加热反应之后不要再摇动测试管,最好将测试管垂直放置于管架上,使测试管中沉淀物自然沉降于底部,并使测试管温度降至常温后再进行测试。本系列COD测试管抗Cl-干扰可达10,000mg/L,高于国标方法10倍或以上。,八、本产品超越竞争对手的差异化优势,仪器可在动态下操作,不受噪音、电磁振动等环境因素影响,抗干扰性强,测试平行性好、精密度高,数据可靠。 不必手工采样(测试管可以自动定量完成采样,并自动定量完成显色反应)。 测试任何参数均不须使用标准溶液进行标定(仪器内置工作曲线,与标准化
19、生产的测试管配套使用,无须现场再标定);不须做空白样品(仪器采用了无参比技术),无须清洗器皿。(测试管即是显色反应的容器,又是比色试管,为一次性使用的耗材) 测试管单支分装试剂,价格低廉(不存在试剂开瓶后未使用完而失效的浪费); 试剂量小且可以回收测试管,避免现场倾倒试剂造成二次污染。 COD加热反应时间小于等于20分钟,且抗氯离子干扰可达10,000mg/L. 应急情况下,耗材(测试管)供货时间不超过24小时。,九、相关基本化学知识,水质中常见化学成分、存在状态及其特性氨氮、磷酸盐、总磷、总氮、COD、硫化物、重金 属等无机物、有机物 定性分析、定量分析、半定量分析 检出限、测定上限、测定下限、测定范围 准确度、精密度、误差基本概念 工作曲线、标准溶液、样品基本概念 加标回收率、干扰与抗干扰基本概念 实验室方法(一般为国标方法)、非实验室方法(尚无国标或正在制定中)及主要适用性,谢 谢 !,郑州沃特测试技术有限公司电话/传真:0371-67990371、67985733E-mail: QQ: 1040520721 Http:/,