液體陰極輝光放電光譜檢測(cè)系統(tǒng)及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，水環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，危害人類(lèi)生命安全。對(duì)溶液物質(zhì)的檢測(cè)，了解其成分和含量，是保障生命安全的迫切行動(dòng)?；跉怏w放電原理的液體電極放電是近年來(lái)新興的一種等離子體產(chǎn)生技術(shù)，以液體作為電極放電產(chǎn)生等離子體火焰。該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、工作性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，并能在大氣壓環(huán)境下工作，有著廣闊的應(yīng)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(shù)（ELCAD-AES），建立液體陰極輝光放電光譜檢測(cè)系統(tǒng)，并展開(kāi)了系統(tǒng)的優(yōu)化改

2、進(jìn)、放電參數(shù)、性能分析及生活應(yīng)用的研究，為ELCAD-AES技術(shù)小型產(chǎn)品化的發(fā)展提供研究支持。
　　首先，對(duì)水槽噴泉冷切式的液體陰極、蠕動(dòng)循環(huán)式的供液結(jié)構(gòu)和三維可調(diào)的平臺(tái)，進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了放電性能。放電結(jié)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(qiáng)度有正比關(guān)系；電子數(shù)密度與電流強(qiáng)度成反比關(guān)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(qiáng)度、放電間距和供液流速等參數(shù)對(duì)放電特性的影響，探索出最佳放電條件。研究結(jié)果顯示，HNO3比HCl、H2SO4更適合用于調(diào)節(jié)電解質(zhì)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(qiáng)度30mA~43mA，供液流速2.5mL/min~4mL/min。
　　再次，利用該系統(tǒng)并采用內(nèi)標(biāo)校正法對(duì)Cd、Ni、Fe、M

4、n、Mg、Cu、Al、Ca、Zn九種金屬元素進(jìn)行了定量分析。九種金屬元素的濃度與光譜強(qiáng)度具有良好的線性關(guān)系，線性度大于99%，誤差為-5%~+8%；元素檢出限達(dá)到ppm量級(jí)，處于國(guó)際先進(jìn)水平。定量分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(duì)三種水質(zhì)的硬度及奶粉中營(yíng)養(yǎng)金屬的含量進(jìn)行了檢測(cè)，評(píng)估該檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。結(jié)果表明，自來(lái)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