浙江溫嶺“神水事件”爆出以后,引起社會(huì)的極大關(guān)注,在感覺好笑的時(shí)候,也不免引起反思,為什么在現(xiàn)在科學(xué)這么普及的情況下還有這樣的迷信思想?而且有這么多人相信“神水”的“神力”。這不僅僅是偶然,曾經(jīng)爆出過很多類似的新聞。當(dāng)然,地球上可能確實(shí)存在某些特殊的水,他們含有一些普通水不具備的礦物質(zhì)和微量元素,以及酸性堿性的強(qiáng)弱,在口味上會(huì)有不同,甚至有些水還有健體強(qiáng)身的功效(比如地?zé)岬貐^(qū)的溫泉水)。這些都是有科學(xué)依據(jù)的,但是,當(dāng)你聽說某個(gè)小山村出現(xiàn)一種能治病的“神水”,那就有點(diǎn)神奇了。只因?yàn)橐痪渲{言,吸引了無數(shù)善男信女。效果怎樣,恐怕都是很明白的-假的。但是依然擋不住取水人的熱情。10月9日溫嶺疾控中心出具檢測報(bào)告稱,被瘋搶的“神水”所檢的19項(xiàng)指標(biāo)中,菌群總數(shù)等3項(xiàng)指標(biāo)均不達(dá)標(biāo)。也就是說,“神水”其實(shí)和“污水”無二,更沒有所謂“包治百病”的醫(yī)學(xué)療效。其實(shí)水質(zhì)是可以通過儀器進(jìn)行檢測的,接下來,將告訴廣大讀者一些檢測水質(zhì)的儀器和檢測方法。讓大家了解一下水質(zhì)檢測的儀器和檢測原理:
水質(zhì)分析儀是指對水的特性和有害物質(zhì)進(jìn)行分析的儀器。為了保護(hù)水環(huán)境,必須加強(qiáng)對污水排放的監(jiān)測。檢測點(diǎn)的設(shè)計(jì)和檢測儀表(主要是水質(zhì)分析儀)的質(zhì)量對水環(huán)境監(jiān)測起著至關(guān)重要的作用。用化學(xué)和物理方法測定水中各種化學(xué)成分的含量。水質(zhì)分析儀分為簡分析、全分析和專項(xiàng)分析三種。
工作原理
水質(zhì)分析儀主要采用離子選擇電極測量法來實(shí)現(xiàn)精確檢測的。儀器上的電極:PH、氟、鈉、鉀、鈣、鎂、和參比電極。每個(gè)電極都有一離子選擇膜,會(huì)與被測樣本中相應(yīng)的離子產(chǎn)生反應(yīng),膜是一離子交換器,與離子電荷發(fā)生反應(yīng)而改變了膜電勢,就可檢測液,樣本和膜間的電勢。膜兩邊被檢測的兩個(gè)電勢差值會(huì)產(chǎn)生電流,樣本,參考電極,參考電極液構(gòu)成“回路”一邊,膜,內(nèi)部電極液,內(nèi)部電極為另一邊。
瓶式深水采樣器JKH-1型瓶式深水采樣器主要有三部分組成:采樣桿、采樣瓶、控制閥門組成。
產(chǎn)品構(gòu)成:
1、采樣桿(帶有刻度)采用優(yōu)質(zhì)304不銹鋼管制造,永不生銹、耐腐蝕,重量輕。共有4節(jié)組成,全部制造成伸縮型,在野外作業(yè)時(shí)可以通過連接接頭擰緊,長度可達(dá)4米。不使用情況下可收縮成一段一米長的桿子,便于攜帶。
2、采樣瓶采用進(jìn)口食品級太空玻璃PC制造,無毒無味,安全可靠;產(chǎn)品抗震防摔,不易破碎,經(jīng)久耐用,重量輕,純度好,不影響水質(zhì)。
主要用途
能簡便、快速地定量檢測水中營養(yǎng)鹽、金屬離子、COD等各種污染物的準(zhǔn)確濃度;儀器可作為實(shí)驗(yàn)室紫外/可見分光光度計(jì)使用。
用來測電導(dǎo)率和鹽度的
電導(dǎo)率計(jì)(鹽度計(jì))鹽度的基本定義為每一千克水內(nèi)的溶解物質(zhì)克數(shù)。在陸地上,相關(guān)的主題為土壤鹽堿化。鹽度習(xí)慣以千分之一(ppt )之濃度單位來顯示。 海洋平均鹽度是34.7ppt。本儀表所稱之鹽度系以電導(dǎo)度& 預(yù)設(shè)水中物質(zhì)為KCL 來衍算出鹽度。
污水處理廠使用的分析儀有兩種:pH計(jì)和溶氧分析儀。水的pH值隨著所溶解的物質(zhì)的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響,同時(shí)還嚴(yán)重影響活性污泥生化作用,即影響處理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之間。 水在化學(xué)上是中性的,某些水分子自發(fā)地按照下式分解:H2O=H++OH-,即分解成氫離子和氫氧根離子。中性溶液中,氫離子H+和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l,pH值是氫離子濃度以10為底的對數(shù)的負(fù)數(shù):pH=-log,因此中性溶液的pH值等于7。如果有過量的氫離子,則pH值小于7,溶液呈酸性;反之,氫氧根離子過量,則溶液呈堿性。pH值通常用電位法測量,通常用一個(gè)恒定電位的參比電極和測量電極組成一個(gè)原電池,原電池電動(dòng)勢的大小取決于氫離子的濃度,也取決于溶液的酸堿度。
工作原理:
水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對于使用活化污泥的生物處理廠來說,了解曝氣池和氧化溝的氧含量非常重要,污水中溶氧增加,會(huì)促進(jìn)除厭氧微生物以外的生物活動(dòng),因而能去除揮發(fā)性物質(zhì)和易于自然氧化的離子,使污水得到凈化。 測定氧含量主要有三種方法:自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測量,順磁法測量,電化學(xué)法測量。水中溶氧量一般采用電化學(xué)法測量。麥該廠采用了COS 4型溶氧傳感器和COM252型溶氧變送器。 氧能溶于水,溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高,水溶解氧的能力就越大,其關(guān)系由亨利(Henry)定律和道爾頓(Dalton)定律確定,亨利定律認(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。 以COS 4氧量測量傳感器為例,結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中的電極由陰極(常用金和鉑制成)和帶電流的反電極(銀)、無電流的參比電極(銀)組成,電極浸沒在電解質(zhì)如KCl、KOH中,傳感器有隔膜覆蓋,隔膜將電極和電解質(zhì)與被測量的液體分開,因此保護(hù)了傳感器,既能防止電解質(zhì)逸出,又可防止外來物質(zhì)的侵入而導(dǎo)致污染和毒化。 向反電極和陰極之間施加極化電壓,假如測量元件浸入在有溶解氧的水中,氧會(huì)通過隔膜擴(kuò)散,出現(xiàn)在陰極上(電子過剩)的氧分子就會(huì)被還原成氫氧根離子: O2+2H2O+4e-® 4OH-。 電化學(xué)當(dāng)量的氯化銀沉淀在反電極上(電子不足):4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-。 對于每個(gè)氧分子,陰極放出4個(gè)電子,反電極接受電子,形成電流,電流的大小與被測pH測量電極(左)和參比電極(右)的結(jié)構(gòu)污水的氧分壓成正比,該信號連同傳感器上熱電阻測出的溫度信號被送入變送器,利用傳感器中存儲(chǔ)的含氧量和氧分壓、溫度之間的關(guān)系曲線計(jì)算出水中的含氧量,然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。 COS 4溶氧傳感器的響應(yīng)時(shí)間為:3分鐘后達(dá)到最終測量值的90%,9分鐘后達(dá)到最終測量值的99%;最低流速要求為0.5cm/s。
水質(zhì)分析儀在使用過程中應(yīng)該注意以下問題:
1、系統(tǒng)全密閉問題???費(fèi)休試劑液路部分連接一定要緊固,從試劑瓶到計(jì)量泵再到反應(yīng)池,否則發(fā)生試劑泄漏將直接影響測試結(jié)果。其不密閉的另一個(gè)問題是測試時(shí)由于卡爾費(fèi)休試劑在試驗(yàn)中吸收空氣水分,會(huì)導(dǎo)致滴定終點(diǎn)延遲。
2、取樣的準(zhǔn)確問題。在標(biāo)定卡爾-費(fèi)休試劑時(shí)需要取用10mg水,盡量使用10ul取樣器,這樣不但準(zhǔn)確、速度快,還能夠防止水滴粘附。同樣地,取用甲醇試劑、乙酯也有類似的問題,取放完畢后應(yīng)注意盡量縮短反應(yīng)池打開的時(shí)間。
3、 磁性攪拌速度調(diào)整。在反應(yīng)池中,因?yàn)榈味ㄔ噭┘尤霑r(shí)在局部,與電極不在一處,因此攪拌速度最好以快到不形成湍流為止,這樣可以最快達(dá)到終點(diǎn)。
4、滴定速度設(shè)定應(yīng)先快后慢。滴定時(shí)先快速以盡量縮短試驗(yàn)時(shí)間,而在接近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)變慢,這樣可提高計(jì)量精確度。
5、當(dāng)日試驗(yàn)完畢后,一定要排空系統(tǒng)中的卡爾-費(fèi)休試劑,然后用甲醇清洗干凈,千萬不能用水清洗系統(tǒng),因?yàn)槠洳蝗菀讚]發(fā),將造成下次試驗(yàn)時(shí)卡爾-費(fèi)休試劑標(biāo)定不實(shí)。
6、水分測定儀應(yīng)該遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場,避免工作時(shí)電子顯示跳動(dòng),出現(xiàn)不正?,F(xiàn)象。手動(dòng)的水分測定儀,因?yàn)楸仨毷褂貌Aё詣?dòng)滴定管計(jì)量卡爾-費(fèi)休試劑和甲醇溶劑,而玻璃滴定管本身因?yàn)槠胶鈮毫Φ年P(guān)系,又必須與外界接通。
7、系統(tǒng)盡量密閉。手動(dòng)的水分測定儀需要在吸球管路和玻璃滴定管上口加接填充干燥劑的U型管,以便減少空氣水分對測試結(jié)果的干擾。在空氣相對濕度大于70%的環(huán)境下,應(yīng)盡量不安排水分測試。
8、在調(diào)整滴定管的滴定速度時(shí),最好調(diào)整到1滴/秒。滴定速度太快將導(dǎo)致到達(dá)終點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的延時(shí)誤差較大;而滴定速度太慢則會(huì)延長測試的過程,上述干擾容易導(dǎo)致遲遲不到達(dá)終點(diǎn)。
所以,溫嶺的“神水事件”也可以反饋出一個(gè)現(xiàn)象,就是中國水質(zhì)檢測儀器的不普及,以及水質(zhì)安全的疏忽,說明儀器儀表行業(yè)在中國還有很長的路要走,也說明儀器儀表的行業(yè)前景是光明的。的目標(biāo)是使儀器儀表成為推動(dòng)生活進(jìn)步的力量,并為此而奮斗。希望同行業(yè)網(wǎng)站和廣大儀器儀表從業(yè)者共勉。