液體陰極輝光放電光譜檢測系統(tǒng)及其應用研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，水環(huán)境污染日趨嚴重，危害人類生命安全。對溶液物質的檢測，了解其成分和含量，是保障生命安全的迫切行動?；跉怏w放電原理的液體電極放電是近年來新興的一種等離子體產生技術，以液體作為電極放電產生等離子體火焰。該技術具有結構緊湊、操作簡單、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)勢，并能在大氣壓環(huán)境下工作，有著廣闊的應用前景。本研究基于電解液陰極大氣壓輝光放電原子發(fā)射光譜技術（ELCAD-AES），建立液體陰極輝光放電光譜檢測系統(tǒng)，并展開了系統(tǒng)的優(yōu)化改

2、進、放電參數(shù)、性能分析及生活應用的研究，為ELCAD-AES技術小型產品化的發(fā)展提供研究支持。
　　首先，對水槽噴泉冷切式的液體陰極、蠕動循環(huán)式的供液結構和三維可調的平臺，進行了優(yōu)化設計，提高了放電性能。放電結果顯示，該系統(tǒng)屬于輝光放電系統(tǒng)，具有線性的伏安特性（線性度大于99.4％）；放電等離子體的激發(fā)溫度較低，在3562.93K~5247.81K之間，且與電流強度有正比關系；電子數(shù)密度與電流強度成反比關系，密度在1.804898

3、×1015cm-3~1.955778×1015cm-3之間。
　　其次，研究了電解液特性、電流強度、放電間距和供液流速等參數(shù)對放電特性的影響，探索出最佳放電條件。研究結果顯示，HNO3比HCl、H2SO4更適合用于調節(jié)電解質PH值。系統(tǒng)穩(wěn)定放電的最佳條件為：PH值1~2；放電間距1mm~2mm；電流強度30mA~43mA，供液流速2.5mL/min~4mL/min。
　　再次，利用該系統(tǒng)并采用內標校正法對Cd、Ni、Fe、M

4、n、Mg、Cu、Al、Ca、Zn九種金屬元素進行了定量分析。九種金屬元素的濃度與光譜強度具有良好的線性關系，線性度大于99%，誤差為-5%~+8%；元素檢出限達到ppm量級，處于國際先進水平。定量分析的實驗結果表明，該系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性、較高的精確性和較低的誤差。
　　最后，利用該系統(tǒng)對三種水質的硬度及奶粉中營養(yǎng)金屬的含量進行了檢測，評估該檢測系統(tǒng)的應用價值。結果表明，自來水、荷塘水和地下水煮沸前后的硬度變化差別較大，地下水不宜