pH、COD、余氯三類水質(zhì)檢測儀的核心檢測原理,因目標(biāo)物質(zhì)的化學(xué)特性不同而存在顯著差異,分別圍繞 “離子濃度響應(yīng)"“氧化還原反應(yīng)"“特異性化學(xué)反應(yīng)" 展開,具體區(qū)別如下:
pH 值反映水體氫離子(H?)濃度,核心原理是離子選擇性電極法。儀器配備 pH 玻璃電極(敏感膜僅允許 H?透過)和參比電極,當(dāng)電極浸入水樣時,H?與玻璃膜表面發(fā)生離子交換,形成與 H?濃度相關(guān)的電位差;參比電極提供穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)電位,二者組成原電池,其電位差遵循能斯特方程,與水樣 pH 值呈線性關(guān)系。儀器通過測量該電位差,直接換算出水樣的 pH 值,核心是 “通過電位變化反映 H?濃度"。
COD(化學(xué)需氧量)衡量水體中還原性物質(zhì)總量,核心原理是化學(xué)氧化 - 定量分析,主流為 “重鉻酸鉀氧化法" 或 “快速消解分光光度法"。前者通過向水樣中加入過量重鉻酸鉀(強(qiáng)氧化劑),在強(qiáng)酸、加熱回流條件下,氧化水樣中的還原性物質(zhì)(如有機(jī)物),剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵銨滴定,通過消耗量計(jì)算 COD 值;后者則簡化流程,在消解后利用分光光度計(jì),測量反應(yīng)后 Cr3?(重鉻酸鉀被還原產(chǎn)物)的吸光度,其吸光度與 COD 值呈正比,核心是 “通過氧化劑消耗量或產(chǎn)物濃度,間接反映還原性物質(zhì)總量"。
余氯(包括游離氯、化合氯)是水體中的氧化性消毒劑殘留,核心原理是顯色反應(yīng) - 分光光度法或電極法,前者更常用。其利用余氯的氧化性,與特定顯色劑(如 DPD 二乙基對苯二胺)發(fā)生特異性反應(yīng):游離氯與 DPD 反應(yīng)生成粉紅色化合物,化合氯需加過量碘化鉀釋放出游離氯后再顯色。儀器通過分光光度計(jì)測量顯色后溶液的吸光度,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線換算余氯濃度,核心是 “通過特異性化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的顏色深度,直接對應(yīng)余氯含量"。
綜上,三者原理差異的核心邏輯是:pH 檢測針對 “離子濃度",用電極電位響應(yīng);COD 檢測針對 “還原性物質(zhì)總量",用氧化還原反應(yīng)定量;余氯檢測針對 “特定氧化性物質(zhì)",用特異性顯色反應(yīng)定性定量,均圍繞目標(biāo)物質(zhì)的化學(xué)屬性設(shè)計(jì)檢測路徑。


