【摘要】：水中氯離子引發(fā)的問題不斷出現(xiàn),使人們對水中氯離子的含量投入越來越多的關注。隨著工業(yè)領域的不斷發(fā)展,社會各個工業(yè)領域用水量不斷增加,使水質監(jiān)測系統(tǒng)和水質質量問題面臨著巨大的挑戰(zhàn)。氯含量過高的水用于工業(yè)領域,會對鍋爐管道、冷凝水管道及鋼筋混凝土等造成腐蝕,由此對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和人生安全造成嚴重的威脅。因此氯離子的檢測顯得尤為重要。由于不同工業(yè)領域對氯離子的限制各不相同,因而對氯離子檢測方法也有不同的限制,加大了氯離子的檢測難度,為了更好、更快、更準的檢測出水中氯離子含量,需要針對不同的應用領域研制出具有多樣性或針對性的氯離子檢測儀,從而能更好的進行在線或離線檢測,更好地控制用水中氯離子的含量。隨著對儀器儀表的檢測精度的要求越來越高,以及對水質中氯離子的下限測量要求在不斷的減小,檢測環(huán)境也越來越苛刻,這就要求研制更加精密、更加穩(wěn)定和更加智能的氯離子檢測儀。本文研究了氯離子檢測系統(tǒng),檢測系統(tǒng)中研究了具有導電接觸型全固態(tài)氯離子電極的制備技術,三電極體系脈沖計時法的檢測技術。首先介紹了氯離子電極的原理,其次在氯離子電極中加入3,4-乙烯二氧噻吩導電聚合物,作為電極的導電接觸層,研究電極的檢測下限,pH、干擾陰離子、溫度等參數(shù)對電極的影響。采用三電極體系脈沖計時電流法的測量原理,給出了系統(tǒng)的電路及水路設計。運用STM32 F103RBT6處理芯片,研制并設計了系統(tǒng)的硬件電路,包括三電極檢測電路,微電流信號放大電路等。通過能斯特方程,得到氯離子電極的電流值與濃度的對數(shù)呈線性關系,從而得出樣品中的氯離子濃度。最后用標準氯離子試劑進行標定實驗,分析檢測系統(tǒng)的測試性能和測量誤差。實驗結果表明,檢測系統(tǒng)穩(wěn)定性好,準確度高,檢測系統(tǒng)的檢測最低濃度值達到10-4.6mol.L-1,實現(xiàn)了10-1 10-4.6mol·L-1范圍內水中氯離子的準確測量,滿足了本設計要完成的技術性能指標。同時,使用了美國奧立龍(ORION)公司的氯離子檢測儀作為驗證檢測精度的標準,本文氯離子檢測系統(tǒng)的檢測結果與美國奧立龍公司的氯離子檢測系統(tǒng)測量結果相比,平均測量誤差為4.14%,穩(wěn)定性良好,可實現(xiàn)工業(yè)循環(huán)冷卻水的氯離子含量檢測。本文檢測系統(tǒng)便捷、綠色環(huán)保,檢測過程中不會產(chǎn)生污染,為氯離子檢測的進一步研究奠定了基礎。
【圖文】：

瑞士梅特勒－托利多（ＭＥＴＴＬＥＲＴＯＬＥＤＯ）、德國羅威邦（ＬＯＶＩＢＯＮＤ）等都是逡逑全球先進水質裝置制造公司。逡逑美國哈希（ＨＡＣＨ）公司研制了邋８８１０氯離子分析儀，儀器如圖１－１所示。逡逑８８１０氯離子分析裝置的測量原理是二電極測量方法，結合能斯特方程測量水樣逡逑中氯離子含量。儀器的測量范圍為ＯＪ－ＳＯＯｒｎｇ邋Ｌ－１，準確度：＜±２％，再現(xiàn)性：＜±逡逑３％。儀器主要應用到農田灌溉、工業(yè)循環(huán)冷卻水和地表水的監(jiān)測與控制。儀器容逡逑易操作和設定，能夠自動溫度補償，可多流路循環(huán)檢測或遵照程序設定檢測次序，逡逑在檢測過程中不需要過濾樣品，每測量一周期儀器會進行清洗反應器，具備遠距逡逑離操控開機和關機功能。逡逑圖１－１邋８８１０氯離子分析儀逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋８８１０邋ｃｈｌｏｒｉｎｅ邋ｉｏｎ邋ａｎａｌｙｚｅｒ逡逑美國奧立龍（Ｏｒｉｏｎ）研發(fā)的奧立龍２１１７ＸＰ在線氯表，也叫Ｔｈｅｒｍｏ邋Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ逡逑８逡逑

圖１－２奧立龍２１１７ＸＰ在線氯表逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｏｎｌｉｎｅ邋ｔａｂｌｅ邋２１１７ＸＰ邋ｐｌａｔｉｎｕｍ邋ｃｈｌｏｒｉｄｅ逡逑
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH83

【參考文獻】

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本文編號：2632920