紫外吸收光谱法海水硝酸盐传感器设计及应用
2021-11-06杨鹏程程长阔皇甫咪咪任永琴
仪表技术与传感器 2021年10期
杨鹏程,程长阔,王 宁,李 燕,皇甫咪咪,任永琴
(国家海洋技术中心,天津 300112)
0 引言
随着海洋环境在线监测技术不断发展,为了及时、准确、全面地获取海洋环境监测数据[1],越来越多的海洋化学要素需要进行实时在线监测。其中,海水营养盐(包括亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、硅酸盐和磷酸盐)含量是评价海水营养状态的重要指标[2],也是海洋环境监测重要参数[3],其在线监测需求日益增强。近年来,原位营养盐传感器的研发取得了显著的进步,其中大部分都是基于微缩实验室的湿化学方法[4-6],这种方法需要利用泵采集水样,加入化学试剂进行显色反应,通过测量样品反应后的吸光度进行定量分析。此方法虽然灵敏度高、稳定性好,但是仪器结构复杂,检测耗时较长,化学试剂对海洋存在二次污染[7],后期运行过程中还需定期更换试剂,维护周期短,成本高,这种方法并不适用于长期在线监测。
目前,在线监测仪器的趋势是测量简便、维护方便,其中光学测量越来越成为研究热点。本文介绍的海水硝酸盐传感器采用紫外吸收光谱法(以下简称“光学法”),其原理是基于硝酸盐在紫外波段200~240 nm具有强烈吸收,且随硝酸盐浓度的增大呈线性增大,通过在特定波长处测定样品吸光度,利用朗伯比尔定律[8],计算得到硝酸盐的浓度值。该方法突出的特点是无需化学试剂参与,直接进行光学测量,方法简便、快速、准确,同时避免了对海洋环境的二次污染[9],特别适用于海水硝酸盐的在线测量。……
登录APP查看全文
