水質分析儀的工作原理

水質分析儀的工作原理主要基于多種檢測技術，包括光學、電化學、生物化學和物理方法等，這些技術能夠實時、準確地監(jiān)測水體中的多種參數(shù)，確保水質安全。以下是幾種常見的水質分析儀及其工作原理：

1. 光學檢測法

• 紫外可見分光光度計：通過測量樣品溶液對特定波長光的吸收程度，來確定樣品中化合物的濃度。不同的化學物質對不同波長的光有不同的吸收特性，利用這一原理可以分析水體中的有機和無機物質。

• 熒光光度計：利用某些物質在受到光激發(fā)后能發(fā)出熒光的特性，來檢測和定量這些物質。通過測量熒光的強度，可以確定物質的濃度。

2. 電化學檢測法

• 電導率計：測定水的電導率，即水對電流的傳導能力。電導率與水中的離子濃度成正比，因此可以間接評估水的純凈度。當兩個電極（通常為鉑黑電極）插入水中，可以測出兩電極間的電阻，進而計算電導率。

• pH計：通過測量水中的氫離子濃度（pH值）來評估水的酸堿性。pH計通常包含一個玻璃電極和一個參比電極，它們與水中的氫離子反應產(chǎn)生電位差，根據(jù)能斯特方程計算pH值。

• 溶解氧儀：測量水中的溶解氧含量，常用極譜型薄膜電極法。當電極的陽極和陰極間外加一個固定極化電壓時，水中溶解氧滲過氧膜在陰極上還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比例的擴散電流，通過測量電流大小推算出溶解氧的量。此外，熒光法也是測量溶解氧的一種先進方法，利用特定物質對活性熒光的猝滅作用，精確計算氧分子的濃度。

• COD（化學需氧量）水質分析儀：采用化學氧化法，將水樣與氧化劑（如重鉻酸鉀）在高溫條件下反應，測定消耗的氧的量，從而計算出水樣中有機物的總含量。COD值越高，說明水質中含有的有機物越多。

3. 生物化學檢測法

• 生物傳感器：利用生物分子（如酶、抗體、細胞等）與水中特定物質的特異性相互作用，將這種相互作用轉化為電信號或其他可檢測的信號，從而實現(xiàn)對目標的快速、靈敏檢測。例如，酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）利用抗原與抗體特異性結合的原理，來檢測水中的特定微生物或化學物質。

4. 物理檢測法

• 色譜分析：包括氣相色譜儀（GC）和高效液相色譜儀（HPLC）。氣相色譜儀用于分析水中的有機化合物，樣品在氣相色譜儀中被加熱蒸發(fā)，通過色譜柱分離后被檢測器檢測。HPLC則使用液體作為移動相，適用于分析水中不易揮發(fā)的有機化合物。

• 磁感應測量法：根據(jù)水中離子對磁場的吸收特性，利用磁場強度的變化來測量不同種類離子物質的含量。

總結

水質分析儀通過綜合運用上述多種檢測技術，能夠全面、準確地監(jiān)測水體中的各項指標，包括有機物、無機物、微生物、溶解氧、pH值、電導率等。這些儀器在環(huán)境保護、水質監(jiān)測、科研和工業(yè)等領域發(fā)揮著重要作用，幫助確保水質安全，保護公共健康和環(huán)境。