Le principe de l'analyse spectroscopique de la qualité de l'eau est de mesurer les données spectrales des échantillons d'eau dans la gamme de longueurs d'onde de l'ultraviolet à la lumière visible, et d'analyser les caractéristiques spectrales d'absorption sur la base de modèles d'algorithmes précis. Il peut mesurer simultanément divers paramètres de qualité de l'eau tels que TOC, COD, NO3-N, NO2-N, couleur et turbidité, etc.
Le principe de l'analyse spectroscopique de la qualité de l'eau est de mesurer les données spectrales de l'échantillon d'eau dans la gamme de longueurs d'onde de l'ultraviolet à la lumière visible. Sur la base de modèles d'algorithmes précis, les caractéristiques spectrales d'absorption sont analysées et divers paramètres de qualité de l'eau tels que TOC, COD, NO3-N, NO2-N, la couleur et la turbidité peuvent être mesurés simultanément. L'essence de son principe de mise en œuvre réside dans le fait que différents facteurs de composants ont des caractéristiques d'absorption différentes dans différentes bandes de longueurs d'onde. Par exemple, l'absorption d'azote nitrate et d'azote nitrite se produit principalement en dessous de 250 nm, tandis que la demande chimique en oxygène et la matière organique se produisent principalement dans la gamme de longueurs d'onde ultraviolettes inférieure à 400 nm. La couleur et la turbidité sont mesurées dans la région de la lumière visible. Comme le montre la figure suivante.
Figure 1 Caractéristiques d'absorption spectrale des différents composants polluants
La composition du système de mesure et d'analyse spectral de la qualité de l'eau couramment utilisé est illustrée dans la figure suivante. Le faisceau lumineux à large bande est d'abord converti en lumière parallèle par la lentille de collimation, traverse l'échantillon d'eau dans la cellule d'échantillonnage, puis est focalisé par la lentille de focalisation et fusionné dans le spectromètre. La lumière ultraviolette-visible est dispersée en faisceaux à longueur d'onde unique, qui sont irradiés sur le détecteur pour achever la conversion des signaux optiques. Combiné avec l'étalonnage de l'algorithme et d'autres opérations, la mesure des composants de la qualité de l'eau est réalisée. Ce système convient à la mesure multifactorielle. Pour la mesure à un seul facteur, le spectromètre peut être remplacé par un photodétecteur, et la mesure du signal d'intensité lumineuse à une longueur d'onde fixe peut être réalisée.
Figure 2 Schéma du système de mesure spectrométrique de la qualité de l'eau
La mesure des signaux spectraux est en fait la mesure de l'absorbance. Le signal lumineux traversant l'échantillon d'eau est lié à la concentration de substances qu'il contient selon l'équation de la loi Lambert-Beer:
Absorbance A = log (Io/I) = K * C * OPL
En combinant la technologie de spectroscopie moléculaire et les algorithmes chimiométriques, à partir des signaux spectraux obtenus lors de l'échantillonnage, les informations de concentration des indicateurs de pollution peuvent être dérivées avec précision et en détail. Les logiciels informatiques de niveau supérieur de Brolight peuvent prendre en charge la modélisation de base de la concentration à un seul facteur. Pour l'analyse multifactorielle, les clients doivent effectuer un développement secondaire basé sur les données spectrales.
Figure 3 Courbes d'absorbance de différentes concentrations de KMnO4 et calcul de concentration
Les sources lumineuses dans le système peuvent être soit la source de lampe deutérium-tungstène BIM 6213, soit la source de lampe au xénon clignotante SIM-6205. Le premier fournit un spectre visible ultraviolet stable et peut être utilisé dans les instruments de détection de la qualité de l'eau en laboratoire, tandis que le second offre des spectres pulsés ultraviolets-visibles et est plus adapté à l'intégration dans de petits instruments portables. Le spectromètre peut choisir le spectromètre miniature BIM-6002A conventionnel. S'il doit être intégré dans un instrument de type sonde, le spectromètre MINI 6511 BIM peut être sélectionné.
Figure 4 Schéma du système de mesure de la qualité de l'eau de type sonde
L'analyse spectrophotométrique de la qualité de l'eau présente les avantages du respo rapideNse, pas besoin de réactifs, pas de pollution secondaire, faible coût de maintenance et la capacité de mesurer plusieurs facteurs. Il convient parfaitement aux scénarios de détection en ligne, tels que la surveillance rapide en ligne des canalisations d'eau de pluie et d'égouts, ainsi que des sorties fluviales et lacustres.
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