基于兩電極體系的水質參數(shù)檢測系統(tǒng)設計與實驗研究.pdf

1、水是生命之源，生活飲用水的質量與人類的健康息息相關。隨著城市的擴大、工農業(yè)的發(fā)展，環(huán)境的惡化正在加劇，人們對水體質量越來越關注，對生活飲用水的水質要求也越來越高。目前，市場上的水質檢測儀器大多應用于污染水體的檢測，且設備昂貴，維護繁瑣。因此，研究和開發(fā)一套快速靈敏、小型價廉且適用于家用體系的水質多參數(shù)檢測儀器具有實際的意義和價值。
　　本研究選用方法簡單、靈敏度高的電化學伏安法作為水質檢測的研究方法，通過改變激勵方式達到檢測多種參

2、數(shù)的目的，設計了適用于家用體系的水質檢測系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)上開展基于兩電極體系的水體多種離子的檢測實驗研究。本論文的主要研究內容如下:
　　1)電極方面:首先分析和比較了國內外水質檢測的多種方法，選用簡單、快速的伏安分析法作為本課題的研究方法;其次，針對基于三電極體系的電化學伏安法在家用體系和食品領域的應用限制，詳細闡述了兩電極體系的原理和研究現(xiàn)狀，結合實驗室多年來的兩電極體系研究成果，采用活性炭設計本研究的兩電極電化學傳感器。

3、r>　　2)檢測系統(tǒng)方面:基于USB2.0開發(fā)了一套融合多種電化學技術的軟硬件平臺，可以開展兩電極和三電極體系下水體多種參數(shù)的檢測。該系統(tǒng)具有微信號放大、高速實時采集信號、數(shù)據(jù)實時顯示等功能，設計的算法能快速根據(jù)響應信號的特征峰位置和強度，實現(xiàn)定性和定量分析。
　　3)檢測實驗研究方面:基于自行研制的水質檢測系統(tǒng)，開展了水體多種參數(shù)的檢測實驗研究。首先采用溶出伏安法測定水中的重金屬離子Hg2+、Pb2+和Cd2+等陽離子，其靈敏度

4、和檢出限達到三電極體系的檢測結果，驗證了兩電極體系的可行性;其次，采用脈沖計時電流法測定水中的有機小分子葡萄糖含量，檢測結果良好;最后，采用線性掃描伏安法檢測水中的陰離子ClO-。實驗結果表明，該檢測系統(tǒng)的應用領域廣泛，可適用于水中陽離子、小分子和陰離子等多種參數(shù)的檢測。
　　本論文的創(chuàng)新性在于采用適于家用領域的兩電極傳感器實現(xiàn)水體多參數(shù)的檢測，所開發(fā)的軟硬件平臺小型化、功能齊全、運行可靠，成本遠低于市場上的電化學工作站。本研究為