多參數(shù)重金屬分析儀(陽(yáng)極溶出伏安法試劑技術(shù)手冊(cè))

1、目錄目錄3第一章陽(yáng)極溶出伏安法知識(shí)概述71.1定義71.2基本原理71.3檢測(cè)范圍及檢出限81.4基本過(guò)程81.4.1 預(yù)電解富集81.4.2 休止期使電極上的電解沉積物均勻分布91.4.3 溶出產(chǎn)生溶出伏安曲線。91.5電極簡(jiǎn)介91.5.1 工作電極101.5.2 對(duì)電極（counter electrode）111.5.3 參比電極（reference electrode）121.5.4 電極極化（electrode polarization）121.6操作條件的選擇131.6.1 富集過(guò)程131.6.2 溶出過(guò)程131.7溶出電流的影響因素131.7.1 富集電位131.7.2 富集時(shí)間1

2、31.7.3 電位掃描速度131.7.4 攪拌141.7.5 電極的形狀和面積141.7.6 輔助電解質(zhì)141.7.7 其他因素14第二章NanoTek 9000產(chǎn)品介紹152.1產(chǎn)品概述152.2工作原理152.3典型應(yīng)用162.4產(chǎn)品特點(diǎn)162.5檢測(cè)范圍162.6技術(shù)參數(shù)172.7性能指標(biāo)172.8整機(jī)配置182.8.1單通道配置182.8.2雙通道配置182.8.3三通道配置182.9整機(jī)水路圖182.9.1正面視角水路圖182.9.2背面視角水路圖192.10主要操作界面202.8.1 監(jiān)測(cè)曲線界面202.8.2 測(cè)量數(shù)據(jù)界面202.8.3 系統(tǒng)狀態(tài)界面212.8.4 參數(shù)設(shè)置界面2

3、12.8.5 日常維護(hù)功能212.8.6 手動(dòng)測(cè)試界面222.11儀器維護(hù)222.9.1 更換試劑232.9.2 維護(hù)電極242.9.3 校準(zhǔn)蠕動(dòng)泵252.9.4 更換管路252.9.5 清洗分析池262.12常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施27第三章NanoTek 9000軟件配置說(shuō)明283.1與配置相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)：283.1.1 Channel283.1.2 Maint293.1.3 ChannelParam293.1.4 ASVChannel293.1.5 ASVElement303.1.6 ASVRange303.1.7 ASVElementWindow313.2刪除一個(gè)通道323.3更改參數(shù)3

4、43.4增加一個(gè)通道383.5通道設(shè)置完成后截圖473.5.1 ASV Channel483.5.2 ASV Element483.5.3 ASV Element Window493.5.4 ASV Range493.5.5 Channel503.5.6 ChannelParam503.5.7 Maint513.5.8 System Param513.5.9 User52第四章三參數(shù)鎘鉛銅測(cè)試534.1測(cè)試條件534.2性能指標(biāo)534.2測(cè)試參數(shù)534.3測(cè)試554.3.1 測(cè)試步驟554.3.2 儀器測(cè)試流程554.4測(cè)試結(jié)果564.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線564.4.2 測(cè)試結(jié)果56第五章雙參數(shù)汞

5、砷測(cè)試585.1測(cè)試條件585.2性能指標(biāo)585.3測(cè)試參數(shù)585.4測(cè)試605.4.1 測(cè)試步驟605.4.2 儀器測(cè)試流程605.5測(cè)試結(jié)果605.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線605.5.2測(cè)試結(jié)果60第六章單參數(shù)鋅測(cè)試626.1測(cè)試條件626.2性能指標(biāo)626.3測(cè)試參數(shù)626.4測(cè)試646.4.1 測(cè)試步驟646.4.2 儀器測(cè)試流程646.5測(cè)試結(jié)果646.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線646.5.2測(cè)試結(jié)果64第一章 陽(yáng)極溶出伏安法知識(shí)概述1.1 定義富集時(shí)工作電極為陰極，溶出時(shí)工作電極為陽(yáng)極的伏安法。預(yù)先在恒定的電位(相當(dāng)于該離子的陰極上產(chǎn)生極限電流的電位)下將被測(cè)物富集在電極上，然后使微電極的電位由負(fù)向正的

6、方向移動(dòng)，富集的物質(zhì)反向溶出(陽(yáng)極溶出)，并通過(guò)伏安曲線進(jìn)行測(cè)定的方法稱(chēng)為陽(yáng)極溶出伏安法（多用于測(cè)定金屬離子）。1.2 基本原理圖1陽(yáng)極溶出伏安法曲線還原電勢(shì)施加于工作電極，當(dāng)電極電勢(shì)超過(guò)某種金屬離子的析出電勢(shì)，溶液中被分析的金屬離子還原為金屬電鍍于工作電極表面，電勢(shì)施加時(shí)間越長(zhǎng)，還原出來(lái)電鍍于電極表面（被稱(chēng)為“富集”或“沉積”過(guò)程）的金屬越多，當(dāng)足夠的金屬鍍于工作電極表面，向工作電極以恒定速度增加電勢(shì)，金屬將在電極上溶出（氧化）。對(duì)于給定電解質(zhì)溶液和電極，每種金屬都有特定的氧化或溶出反應(yīng)電壓，該過(guò)程釋放出的電子形成峰值電流。測(cè)量該電流并記錄相應(yīng)電勢(shì)，根據(jù)氧化發(fā)生的電勢(shì)值來(lái)識(shí)別金屬種類(lèi)，并通過(guò)

7、它們氧化電勢(shì)的差異同時(shí)測(cè)量多種金屬。樣品離子濃度的計(jì)算，是通過(guò)計(jì)算電流峰高或者面積并且與相同條件下的標(biāo)準(zhǔn)溶液相比較得出。先將被測(cè)物質(zhì)通過(guò)陰極還原富集在一個(gè)固定的微電極上，再由負(fù)向正電位方向掃描溶出，根據(jù)溶出極化曲線來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定。還原富集溶出過(guò)程中，電極發(fā)生的反應(yīng)為：氧化溶出M n+ne-+HgM（Hg）在測(cè)定條件一定時(shí)，峰電流ip與待測(cè)物濃度c0成正比，即：ipc0 ip=-Kc01.3 檢測(cè)范圍及檢出限l 測(cè)定范圍：10-610-11 mol/L，同時(shí)有較好的精度；l 檢出限：10-12 mol/L，能同時(shí)測(cè)定幾種含量在ppb甚至ppt級(jí)范圍內(nèi)的元素。l 周期表中已有31種元素能進(jìn)行陽(yáng)極溶

8、出。1.4 基本過(guò)程1.4.1預(yù)電解富集在一定底液和攪拌條件下，進(jìn)行恒電位電解，將被分析物富集于工作電極上。富集物質(zhì)的量與電解的電極電位、電極面積、電解時(shí)間和攪拌速度等因素有關(guān)。其預(yù)電解電位，在理論上應(yīng)比該條件下的半波電位負(fù)0.2伏；在實(shí)際上應(yīng)比該條件下的半波電位負(fù)0.2-0.5伏。電解時(shí)間，因電極的種類(lèi)和被分析物的濃度不同而不同。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)一定的電極而言，被分析物的濃度愈低預(yù)電解時(shí)間愈長(zhǎng)。對(duì)懸汞電極，當(dāng)濃度為10-6mol/L時(shí)，需要5分鐘；10-9mol/L時(shí)，需要60分鐘。富集是一個(gè)控制陰極電位的電解過(guò)程。電積分?jǐn)?shù)x與電積時(shí)間tx的關(guān)系是：ix=-vlg(1-x)0.43DA式中：v溶

9、液體積擴(kuò)散層厚度A電極面積D擴(kuò)散系數(shù)。增大電極面積，加快攪拌速度以減小擴(kuò)散層厚度，可以縮短電積富集時(shí)間。電積分?jǐn)?shù)與起始濃度無(wú)關(guān)。富集效果可用富集因數(shù)K表示。富集因數(shù)定義為被測(cè)物質(zhì)電積到汞電極中的汞齊濃度CH與被測(cè)物質(zhì)在溶液中的原始濃度C之比：K=CHC=VXVHVH汞電極體積。1.4.2休止期使電極上的電解沉積物均勻分布減小電解電流或停止攪拌一定時(shí)間。一般為3-4分鐘。1.4.3溶出產(chǎn)生溶出伏安曲線。溶出過(guò)程的電位變化方向與預(yù)電解過(guò)程相反；對(duì)于陽(yáng)極溶出來(lái)說(shuō)，工作電極電位逐漸變正；對(duì)于陰極溶出來(lái)說(shuō)，工作電極電位逐漸變負(fù)。圖2溶出伏安曲線圖1.5 電極簡(jiǎn)介陽(yáng)極溶出伏安法常采用三電極體系，包括工作電

10、極、對(duì)電極和參比電極。圖3三電極體系1.5.1工作電極 玻璃碳電極（glassy carbon electrode）玻璃碳簡(jiǎn)稱(chēng)玻碳，是將聚丙烯腈樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂等在惰性氣氛中緩慢加熱至高溫(達(dá)1800)處理成外形似玻璃狀的非晶形碳，是用途廣泛的工作電極之一，它是一種較好的惰性電極，具有導(dǎo)電性好，硬度高，光潔度高，氫過(guò)電位高，極化范圍寬，化學(xué)性穩(wěn)定，可作為惰性電極直接用于陽(yáng)極溶出的伏安測(cè)定。因玻碳電極是惰性電極，所以在使用鍍掃描材料就是掃描電極，如陽(yáng)極溶出鍍汞就是汞膜電極。玻碳鍍汞有兩種：l 同位鍍汞，即在被分析的樣品中加入一定量的Hg+（一般用氧化汞和硝酸汞）在電解富集待離子的電位下，同時(shí)形成汞

11、齊，掃描溶出后，于較正的電位下，徹底溶出待測(cè)離子或汞膜，還可以取出電極用濾紙把汞膜擦凈。保證第二次分析時(shí)電極表面仍然為原始狀態(tài)，以保證重現(xiàn)性，一般汞離子的濃度是被測(cè)離子濃度的500-1000倍。l 予鍍汞膜圖4玻璃碳電極n 在正于待測(cè)離子電解電位下長(zhǎng)時(shí)間電積汞。如測(cè)cu可在-0.2V長(zhǎng)時(shí)間電積制得汞膜，而防止電積cu,pb,cd,zn的危險(xiǎn)，此方法效率低，時(shí)間長(zhǎng)。n 在同位鍍汞條件下，電極制作一段時(shí)間后，掃描溶出，在終止電位下再溶出一般時(shí)間，溶出待測(cè)離子，如此富集-溶出，反復(fù)數(shù)次即可得到一層不含待測(cè)離子的汞膜。 汞膜電極（mercury film electrode）將汞沉積在玻碳電極表面就成

12、為玻碳汞膜電極，由于汞膜很薄,富集時(shí)被電積的金屬能很快地在汞膜內(nèi)均勻分布,而且也能很快地溶出在溶液中,所以分辨率和靈敏度很好。汞膜電極既具有汞電極的特性，又具有較高的面積/體積比率。由于汞膜薄，電極面積大，攪拌速度可加快，因而電沉積效率高。汞膜電極溶出峰高而尖，分辨能力強(qiáng)。它的缺點(diǎn)是重現(xiàn)性較差；膜薄易使溶解的金屬達(dá)到過(guò)飽和，形成金屬間化合物，產(chǎn)生相互干擾；易受支持電解質(zhì)組分的影響等。汞膜電極，峰電流：ip=Kn2D02/31/2-1/6Avc0t式中：n參與電極反應(yīng)的電子數(shù)D0被測(cè)物質(zhì)在溶液內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)電解富集時(shí)的攪拌速度溶液的粘度A汞膜電極表面積V掃描速度t電解富集時(shí)間C0被測(cè)物質(zhì)在溶液中的

13、濃度K在實(shí)驗(yàn)條件一定時(shí)，ip與C0成正比的比例系數(shù)。1.5.2對(duì)電極（counter electrode）對(duì)電極也叫輔助電極，它只用來(lái)通過(guò)電流以實(shí)現(xiàn)研究電極的極化，不影響工作電極上的反應(yīng)。研究陰極過(guò)程時(shí)，輔助電極作陽(yáng)極，而研究陽(yáng)極過(guò)程時(shí)，輔助電極作陰極。輔助電極的面積一般比研究電極大，這樣就降低了輔助電極上的電流密度，使其在測(cè)量過(guò)程中基本上不被極化，因而常用鉑黑電極作輔助電極，也可以使用在研究介質(zhì)中保持惰性的金屬材料如Ag、Ni、W、Pb等；在特定情況下有時(shí)使用特定電極。有時(shí)為了測(cè)量簡(jiǎn)便，輔助電極也可以用與研究電極相同的金屬制作。1.5.3參比電極（reference electrode）測(cè)量

14、各種電極電勢(shì)時(shí)作為參照比較的電極。將被測(cè)定的電極與精確已知電極電勢(shì)數(shù)值的參比電極構(gòu)成電池，測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)數(shù)值，就可計(jì)算出被測(cè)定電極的電極電勢(shì)。參比電極必須滿足兩個(gè)條件：a.進(jìn)行的電極反應(yīng)必須是單一的可逆反應(yīng)；b.電極電勢(shì)穩(wěn)定和重現(xiàn)性好。氫電極只是一個(gè)理想的但不易于實(shí)現(xiàn)的參比電極。一般都采用難熔鹽電極作為參比電極。參比電極應(yīng)不容易發(fā)生極化；如果一旦電流過(guò)大，產(chǎn)生極化，則斷電后其電極電勢(shì)應(yīng)能很快恢復(fù)原值；在溫度變化時(shí)，其電極電勢(shì)滯后變化應(yīng)較小。表1常用參比電極的電極電勢(shì)常用參比電極的電極電勢(shì)參比電極溫度（）電極電勢(shì)（V）Hg|Hg2Cl2|飽和KCl250.245Hg|Hg2Cl2|1N KCl2

15、50.2801Hg|Hg2Cl2|0.1N KCl250.3337Ag|AgCl|飽和KCl250.1981Ag|AgCl|0.1N HCl250.287Hg|HgO|0.1N NaOH250.1641.5.4 電極極化（electrode polarization）電子導(dǎo)體與圍巖中溶液或熔鹽接觸時(shí)，會(huì)形成電偶層，產(chǎn)生電位跳躍，這個(gè)電位跳躍便稱(chēng)為電子導(dǎo)體與溶液接觸時(shí)的電極電位。當(dāng)有外電場(chǎng)作用時(shí)，相對(duì)平衡的電極電位數(shù)值將發(fā)生變化。通常把在定電流密度作用下的電極電位與相對(duì)平衡的電極電位的差值，稱(chēng)為電極極化。常見(jiàn)的有電化學(xué)極化、濃差極化等。由電極極化作用引起的電動(dòng)勢(shì)叫做超電壓。1.6 操作條件的選擇

16、1.6.1富集過(guò)程l 通N2或Na2SO3除氧；l 化學(xué)計(jì)量：被測(cè)物完全電積在陰極上，精確性好，時(shí)間長(zhǎng)；l 非化學(xué)計(jì)量（常用方法）：約2%3%電積在陰極上，在攪拌下，電解富集一段時(shí)間；l 預(yù)電解電位：比半波電位負(fù)0.20.5伏，或?qū)嶒?yàn)確定；l 預(yù)電解時(shí)間：預(yù)電解時(shí)間長(zhǎng)可增加靈敏度，但線性關(guān)系差；l 底液：由實(shí)驗(yàn)選擇一定濃度的電解質(zhì)溶液，鹽濃度增加，峰電流降低。1.6.2溶出過(guò)程l 掃描電壓變化速率保持恒定；1.7 溶出電流的影響因素1.7.1富集電位一般來(lái)說(shuō),在陽(yáng)極溶出伏安法中,只要工作電極的電位控制在比待測(cè)離子的半波電位負(fù)0.2一0.4V左右即可，若富集電位離半波電位太近,則電積電流將不穩(wěn)定

17、,影響溶出電流的重現(xiàn)性；若富集電位太負(fù),則大量后放電物的離子可能放電,特別是氫的放電,從而影響測(cè)量結(jié)果。1.7.2富集時(shí)間在短時(shí)間的富集過(guò)程中,電極中的金屬離子濃度可以認(rèn)為不變,因此富集金屬的量與富集時(shí)間成正比,也就是說(shuō)溶出電流與富集時(shí)間成正比，富集時(shí)間一般只要幾分鐘即可。1.7.3電位掃描速度用懸汞電極和厚汞膜電極的溶出伏安法,其溶出峰電流與電位掃描速度的平方根成正比；而用薄汞膜電極,其溶出峰電流與電位掃描速度成正比，所以從理論上說(shuō),掃描速度越快,溶出峰電流就越高。但是掃描速度越快,電容電流越大,掃描速度快到一定程度之后,就不能再提高靈敏度。1.7.4攪拌通過(guò)攪拌可以提高富集的效率,并且溶出

18、電流與攪拌速度的平方根成正比，通常有三種攪拌方法:電磁攪拌、旋轉(zhuǎn)工作電極攪拌和通惰性氣體氣流攪拌。1.7.5電極的形狀和面積電積電流和電極面積成正比,但面積越大,帶來(lái)的噪音也越大,因此僅靠增大電極面積并不能提高靈敏度，一般球形電極的直徑以1一2毫米，圓盤(pán)電極的直徑以3一5毫米左右最適宜。1.7.6輔助電解質(zhì)各種酸、堿、鹽都可作為輔助電解質(zhì),對(duì)金屬離子的半波電位有很大影響,因此在同時(shí)測(cè)定幾種元素時(shí),要選擇合適的輔助電解質(zhì),才能保證各個(gè)元素依次溶出。1.7.7 其他因素另外金屬互化物、表面活性物質(zhì)以及氧的存在都會(huì)影響金屬的富集,溫度也會(huì)對(duì)溶出電流有一定影響。第二章 NanoTek 9000產(chǎn)品介紹

19、22.1 產(chǎn)品概述NanoTek 9000 多參數(shù)重金屬在線分析儀采用國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)可的陽(yáng)極溶出法（ASV），可同時(shí)在線監(jiān)測(cè)水中鎳（Ni)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、銅(Cu)、汞(Hg)、砷(As)等多種重金屬含量，檢出限低，準(zhǔn)確度高，使用成本低。ASV在歐美已取代了傳統(tǒng)的原子吸收法大量應(yīng)用于醫(yī)藥、生物和環(huán)境分析。國(guó)際認(rèn)可的權(quán)威方法如下：l US EPA Method 7063 (As) and 7472 (Hg) SW846l DIN 38 406, part 16, Zn,Cd,Pb,Cu,Tl,Ni,Co in water samplesl ISO 6636-1 Zn in fruit

20、and vegetablesl ISO 8391-1 Pb and Cd in ceramics圖5NT9000外觀圖2.2 工作原理重金屬在線分析儀使用的分析原理是陽(yáng)極溶出伏安法(ASV)。待測(cè)金屬離子在比其峰電位更負(fù)一些的恒電位下，在工作電極上預(yù)電解一定時(shí)間使之富集。然后，將電位由負(fù)向正的方向掃描，使富集在電極上的物質(zhì)氧化溶出，并記錄氧化波。根據(jù)溶出峰電位確定被測(cè)離子的成分，根據(jù)氧化波的高度確定被測(cè)離子的含量。為了計(jì)算樣品濃度，需要測(cè)量峰高或者面積并且與相同條件下的標(biāo)準(zhǔn)溶液相比較。其原理框圖如下所示：2.3 典型應(yīng)用 工業(yè)廢水的排放監(jiān)測(cè)（如印染廢水、電鍍廠等廢水的監(jiān)測(cè)） 市政污水處理廠進(jìn)、

21、出水水質(zhì)監(jiān)測(cè) 水源水監(jiān)測(cè)2.4 產(chǎn)品特點(diǎn)l 全球第一臺(tái)基于ASV技術(shù)的多參數(shù)在線的重金屬分析儀l 可同時(shí)檢查多種（6種）重金屬元素l 測(cè)量速度快，最短只需要2minl 結(jié)果準(zhǔn)確，不受顏色和濁度的影響l 先進(jìn)的液路技術(shù)，保證零交叉污染l 專(zhuān)利采水技術(shù)，管路無(wú)堵塞l 環(huán)保型設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)不產(chǎn)生二次污染l 自動(dòng)進(jìn)行控制和校正，保證測(cè)量結(jié)果的一致性和可靠性測(cè)試2.5 檢測(cè)范圍表2 NT9000檢測(cè)范圍統(tǒng)計(jì)表序號(hào)測(cè)量項(xiàng)目化學(xué)符號(hào)測(cè)定范圍1鉛Pb0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L2鎘Cd0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L3銅Cu0-0.04mg/L；0-0.2mg/

22、L；0-1mg/L4汞Hg0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L5砷As0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L6鎳Ni0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L7鋅Zn0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L2.6 技術(shù)參數(shù)表3 NT9000技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表分析原理陽(yáng)極溶出伏安法（ASV）檢測(cè)時(shí)間2-15分鐘（依據(jù)樣品濃度）操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)通訊接口RS232/RS485/4-20mA分析模塊可擴(kuò)展至3通道電源/頻率50/60Hz電壓176264VAC功耗0.99溫度穩(wěn)定性5%電壓穩(wěn)定性5%實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)10ug/L 15%

23、；10ug/L 10%2.8 整機(jī)配置2.8.1 單通道配置表5單通道配置表單通道配置單參數(shù)ZnCdPbCuHgAsNi雙參數(shù)聯(lián)測(cè)Hg/AsPb/CdCd/CuPb/Cu三參數(shù)聯(lián)測(cè)Zn/Cd/PbCd/Pb/Cu2.8.2 雙通道配置表6雙通道配置表雙通道配置通道1通道21Cd/Pb/CuHg/As2Cd/Pb/CuNi3Cd/Pb/CuZn4Zn/Cd/PbCu5Pb/CdHg/As6ZnHg/As7ZnNi2.8.3 三通道配置表7三通道配置表三通道配置通道1通道2通道31Cd/Pb/CuHg/AsNi2Cd/Pb/CuHg/AsZn3ZnHg/AsNi2.9 整機(jī)水路圖2.9.1正面視角

24、水路圖圖6正面視角水路圖2.9.2背面視角水路圖圖7背面視角水路圖2.10 主要操作界面NanoTek 9000 多參數(shù)重金屬在線分析儀可通過(guò)操控鍵盤(pán)和鼠標(biāo)在用戶界面實(shí)現(xiàn)設(shè)置測(cè)試參數(shù)，瀏覽數(shù)據(jù)，監(jiān)控測(cè)試狀態(tài)等。并能自動(dòng)完成空白測(cè)量、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量、樣本測(cè)量、清洗等各種測(cè)量動(dòng)作。圖8 NanoTEK9000主要界面和功能2.8.1監(jiān)測(cè)曲線界面顯示最近一段時(shí)間內(nèi)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)曲線圖，可以選取界面左下角的元素名稱(chēng)，查看不同元素的待測(cè)樣濃度趨勢(shì)曲線。以不同顏色表示待測(cè)水樣濃度是否超標(biāo)。圖9監(jiān)測(cè)曲線界面2.8.2 測(cè)量數(shù)據(jù)界面顯示最近一段時(shí)間內(nèi)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。包括：標(biāo)準(zhǔn)水樣及待測(cè)水樣的電流值，待測(cè)水樣濃度。通過(guò)選

25、取界面左下角的元素名稱(chēng)，查看不同元素的相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。雙擊其中某一時(shí)刻的測(cè)量值或由“操作”“反應(yīng)曲線”，彈出此測(cè)量值的伏安曲線圖。圖10測(cè)量數(shù)據(jù)界面圖11伏安曲線圖2.8.3系統(tǒng)狀態(tài)界面查看NanoTek 9000 的當(dāng)前測(cè)試狀態(tài)。圖12系統(tǒng)狀態(tài)界面2.8.4參數(shù)設(shè)置界面對(duì)分析儀的測(cè)量周期、結(jié)果顯示天數(shù)、超標(biāo)限值等測(cè)試參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。圖13參數(shù)設(shè)置界面2.8.5日常維護(hù)功能提供日常維護(hù)工作中需要使用到的命令，主要包括：水樣預(yù)處理模塊（選配）的排空，測(cè)量模塊的玻碳電極鍍膜、蠕動(dòng)泵校準(zhǔn)、更換夾斷閥軟管、管路填充、排廢液，等。圖14日常維護(hù)界面2.8.6手動(dòng)測(cè)試界面作為周期測(cè)試的補(bǔ)充進(jìn)行隨機(jī)測(cè)量，包括：

26、測(cè)量元素、測(cè)量檔位、消解時(shí)間選項(xiàng)。圖15手動(dòng)測(cè)量界面2.11 儀器維護(hù)要使儀器正常運(yùn)行，并且有助于在發(fā)生技術(shù)性錯(cuò)誤時(shí)診斷錯(cuò)誤，需定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。日常維護(hù)的只要工作包括：l 更換試劑l 維護(hù)電極l 校準(zhǔn)蠕動(dòng)泵l 更換管路l 分析池清洗2.9.1更換試劑如果試劑瓶中的液位變低且其中剩余的溶液不足以用到下一個(gè)維護(hù)日，須補(bǔ)充試劑溶液。試劑更換步驟如下：1. 將新試劑的試劑瓶瓶蓋擰下；2. 取出舊試劑瓶，將舊試劑瓶瓶蓋擰下；3. 將帶管路的舊試劑瓶的瓶蓋連接到新試劑瓶上，并擰緊；4. 把更換好的試劑瓶放在試劑倉(cāng)合適的位置；5. 由“系統(tǒng)”“日常維護(hù)”“管路填充”，使儀器管路充滿新?lián)Q液體。表8 N

27、T9000試劑更換周期表參數(shù)試劑更換頻率鎘鉛銅鎘鉛銅標(biāo)準(zhǔn)液4周鎘鉛銅電解液2周鎘鉛銅消解液6周鎘鉛銅電鍍液12周砷砷標(biāo)準(zhǔn)液4周砷電解液2周砷消解液6周鎳鎳標(biāo)準(zhǔn)液4周鎳電解液2周鎳消解液6周鎳電鍍液4周汞汞標(biāo)準(zhǔn)液4周汞電解液2周汞消解液6周鋅鋅標(biāo)準(zhǔn)液4周鋅電解液2周鋅消解液6周鋅電鍍液12周2.9.2維護(hù)電極電極需要進(jìn)行周期性維護(hù)，以保證測(cè)試結(jié)果的可靠性。表9電極維護(hù)周期表電極名稱(chēng)維護(hù)方式維護(hù)頻率工作電極（玻碳電極/金電極）打磨2周參比電極更換3個(gè)月對(duì)電極無(wú)需維護(hù)2.9.2.1 玻碳電極打磨1. 由“系統(tǒng)”“日常維護(hù)”，選擇執(zhí)行維護(hù)操作的通道，單擊“電極打磨”；2. 小心拔去玻碳電極的連接線纜，

28、將電極從分析池中取出；3. 用濾紙將電極尖端（黑色發(fā)亮的部分）擦拭干凈；4. 在金相砂紙上小心的研磨電極尖端約30秒；5. 搖動(dòng)拋光液，加入幾滴至拋光布上，電極在拋光布上按圓周運(yùn)動(dòng)打磨電極尖端，時(shí)間約30秒；6. 使用蒸餾水沖洗電極；7. 將電極浸入強(qiáng)化清洗液A中約20秒；8. 使用蒸餾水沖洗電極；9. 將電極重新裝入分析池，并連接好線纜。2.9.2.2 金電極打磨1. 由“系統(tǒng)”“日常維護(hù)”，選擇執(zhí)行維護(hù)操作的通道，單擊“電極打磨”；2. 小心拔去金電極的連接線纜，將電極從分析池中取出；3. 用濾紙將電極尖端（發(fā)亮的金色部分）擦拭干凈；4. 在金相砂紙上小心的研磨電極尖端約30秒；5. 搖動(dòng)

29、拋光液，加入幾滴至拋光布上，電極在拋光布上按圓周運(yùn)動(dòng)打磨電極尖端，時(shí)間約30秒；6. 使用蒸餾水沖洗電極；7. 將電極浸入強(qiáng)化清洗液B中約5分鐘；8. 使用蒸餾水沖洗電極；9. 將電極重新裝入分析池，并連接好線纜。2.2.9.3 更換參比電極1. 小心拔去參比電極的連接線纜，將電極從分析池中取出；2. 將新參比電極從塑料管中取出，小心拔去電極尖端的保護(hù)帽；3. 將新電極裝入分析池，并連接好線纜。2.9.3校準(zhǔn)蠕動(dòng)泵由于蠕動(dòng)泵隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其加樣精度會(huì)降低，為了保證蠕動(dòng)泵能精確輸送所需體積的溶液和試劑，需對(duì)加樣量進(jìn)行校準(zhǔn)。表10蠕動(dòng)泵校準(zhǔn)周期表蠕動(dòng)泵名稱(chēng)校準(zhǔn)周期樣本泵一個(gè)月標(biāo)準(zhǔn)泵一個(gè)月試劑

30、泵一個(gè)月消解泵無(wú)需校準(zhǔn)1. 由“系統(tǒng)”“日常維護(hù)”，選擇執(zhí)行操作的通道，單擊“蠕動(dòng)泵校準(zhǔn)”，選擇要校準(zhǔn)的蠕動(dòng)泵；2. 將需要校準(zhǔn)的蠕動(dòng)泵的出水口拔出，插入干凈的5ml量筒中，點(diǎn)擊“確定”，執(zhí)行操作；3. 準(zhǔn)確讀取量筒的數(shù)值，輸入對(duì)話框中，點(diǎn)擊“確定”；4. 將蠕動(dòng)泵出水口管子重新連接好。2.9.4更換管路當(dāng)進(jìn)樣軟管（試劑、待測(cè)樣、標(biāo)準(zhǔn)液）長(zhǎng)時(shí)間使用后，軟管會(huì)老化、變臟，需進(jìn)行更換。其操作步驟如下：表11管路更換周期表管路名稱(chēng)更換周期蠕動(dòng)泵管6個(gè)月樣本閥管一年其他試劑管路無(wú)需更換2.9.4.1 更換蠕動(dòng)泵管1. 將蠕動(dòng)泵管的入水口管和出水口管拔出；2. 取出蠕動(dòng)泵的管夾；3. 將舊管子從管夾的卡

31、槽中取出；4. 將新管子裝入管夾的卡槽中；5. 將管夾套在蠕動(dòng)泵滾輪上，并卡緊；6. 重新連接好蠕動(dòng)泵管的入水口管和出水口管；7. 執(zhí)行“管路填充”操作；8. 執(zhí)行“蠕動(dòng)泵校準(zhǔn)”操作。2.9.4.2 更換樣本閥管1. 將樣本閥管的入水口和出水口拔出；2. 由“系統(tǒng)”“日常維護(hù)”，選擇要執(zhí)行操作的通道，單擊“更換樣本閥管”“打開(kāi)夾管閥”；3. 將樣本閥從夾管閥中取出；4. 將新的樣本閥裝入夾管閥；5. 連接好樣本閥管的入水口和出水口；6. 在“更換樣本閥管”中單擊“關(guān)閉夾管閥”。2.9.5清洗分析池儀器運(yùn)行一段時(shí)間或連續(xù)停機(jī)一周以上，分析池內(nèi)會(huì)有污垢形成，會(huì)使溶液成分變化，在啟動(dòng)測(cè)量前，需對(duì)分析

32、池進(jìn)行清洗，操作步驟如下：1. 由“系統(tǒng)”“日常維護(hù)”，選擇維護(hù)通道，單擊“排廢液”；2. 小心取下電極并放置在安全處；3. 將電極座從電解池上取下；4. 用濕毛巾擦凈電解池內(nèi)壁，然后用蒸餾水沖洗；5. 排空電解池；6. 將電極座和電極復(fù)位。2.12 常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施表12常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施統(tǒng)計(jì)表序號(hào)常見(jiàn)問(wèn)題故障可能原因處理措施1測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)，結(jié)果不準(zhǔn)1. 蠕動(dòng)泵加樣量不準(zhǔn)；2. 電極性能不穩(wěn)。1. 更換蠕動(dòng)泵管；2. 校準(zhǔn)蠕動(dòng)泵；3. 重新維護(hù)電極。2測(cè)量池內(nèi)液體量偏少1. 蠕動(dòng)泵加樣量不準(zhǔn)；2. 夾斷閥軟管被夾死；3. 試劑用完。1. 更換蠕動(dòng)泵管；2. 校準(zhǔn)蠕動(dòng)泵；3. 更換夾斷閥管；

33、4. 更換試劑。3分析池不排液廢液泵故障更換廢液泵4伏安曲線無(wú)峰值或曲線怪異1. 電極線纜接觸不良；2. 電極線連接錯(cuò)位；3. 參比電極鍍層脫落。1. 重新連接電極線；2. 更換參比電極。5夾斷閥開(kāi)關(guān)混亂1.更換夾斷閥管后沒(méi)有關(guān)閉夾斷閥關(guān)機(jī)停止運(yùn)行，關(guān)閉所有夾斷閥后重新開(kāi)機(jī)6蠕動(dòng)泵不轉(zhuǎn)蠕動(dòng)泵故障更換蠕動(dòng)泵7攪拌桿不運(yùn)轉(zhuǎn)攪拌電機(jī)故障更換攪拌電機(jī)8USB接口不可用1. USB與PC接口接觸不良；2. USB線損壞。1. 重新連接USB與PC接口；2. 更換USB線。第三章 NanoTek 9000軟件配置說(shuō)明33.1 與配置相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)：圖16數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖表注1：所有表中的ID都是自增整型：

34、增加1條記錄，該ID自動(dòng)增加，不需要用戶設(shè)置。注2：所有表中的外鍵是強(qiáng)制關(guān)聯(lián)：如Maint表中ChannelID是外鍵，Channel表中必須存在ID等于該ChannelID的行。3.1.1 Channel表征一個(gè)通道，如通道1、通道2、通道3等。表13Channel注釋表字段備注IDIDChannelNo通道號(hào)，取值為1, 2, 3（最多為4個(gè)）ChannelType通道類(lèi)型，取值固定為1ComNo通道使用的串口編號(hào)Enabled通道的狀態(tài)，取值True-打開(kāi)，F(xiàn)alse-關(guān)閉3.1.2 Maint表征某個(gè)通道包含的日常維護(hù)操作，如電極打磨、管路填充等。表14 Maint注釋表字段備注IDI

35、DChannelID通道IDMaintType維護(hù)操作類(lèi)型Name維護(hù)操作名稱(chēng)MaintTime最近一次維護(hù)的時(shí)間Comment維護(hù)操作的備注說(shuō)明3.1.3 ChannelParam表征某個(gè)通道包含的通道參數(shù)，如測(cè)量周期、標(biāo)準(zhǔn)泵每步對(duì)應(yīng)的體積、電極鍍膜加電鍍液體積等。表15 ChannelParam注釋表字段備注IDIDChannelID通道IDParamNo參數(shù)編號(hào)ParamValue參數(shù)值Comment參數(shù)的備注說(shuō)明3.1.4 ASVChannel表征一個(gè)ASV通道，如富集電位、靜置電位等。表16 ASVChannel注釋表字段備注IDIDChannelID通道IDChannelType通

36、道類(lèi)型，取值1-汞膜通道，2-金電極通道，3-汞砷聯(lián)測(cè)通道，4-陰極溶出伏安法通道ASVRangeID當(dāng)前的ASV量程IDMixPotential攪拌電位MixTime攪拌時(shí)間DepositPotential富集電位QuietPotential靜置電位ScanStartPotential掃描起始電位ScanStopPotential掃描終止電位CleanPotential清洗電位CleanTime清洗時(shí)間3.1.5 ASVElement表征某個(gè)ASV通道包含的元素，如鎘鉛銅聯(lián)測(cè)通道有鎘、鉛、銅3個(gè)元素。表17 ASVElement注釋表字段備注IDIDASVChannelIDASV通道IDEl

37、ementNo元素編號(hào)，取值1-鎘，2-鉛，3-銅，4-汞，5-砷，6-鎳，7-鋅Name元素名稱(chēng)Threshold超標(biāo)報(bào)警限CorrectFactor校準(zhǔn)因子WaterBlank水空白3.1.6 ASVRange表征某個(gè)ASV通道包含的量程，如鎘鉛銅通道有0-0.04mg/L、0-0.2mg/L、0-1mg/L 3個(gè)量程。表18 ASVRange注釋表字段備注IDIDASVChannelIDASV通道IDASVCalibrateID當(dāng)前校準(zhǔn)IDName量程描述StandardChroma標(biāo)準(zhǔn)液濃度CalibrateChroma分析池底液濃度LowerLimit測(cè)量下限UpperLimit測(cè)量

38、上限D(zhuǎn)epositTime富集時(shí)間QuietTime靜置時(shí)間ScanVelocity掃描速率Sensitivity靈敏度3.1.7 ASVElementWindow表征在某個(gè)ASV量程下，各元素的峰值窗口，如0-0.04mg/L量程下，鎘的峰值窗口為-800mV-600mV。表19 ASVElementWindow注釋表字段備注IDIDASVRangeIDASV量程IDASVElementIDASV元素IDCalcMethod計(jì)算方法，取值1-窗口法，2-面積法，3-左切法，4-右切法，5-差值法WindowFrom窗口起點(diǎn)WindowTo窗口終點(diǎn)FixedCoefficientLower高于

39、標(biāo)準(zhǔn)液的擬合系數(shù)FixedCoefficientUpper低于標(biāo)準(zhǔn)液的擬合系數(shù)StandardCurrentLower標(biāo)準(zhǔn)電流下限StandardCurrentUpper標(biāo)準(zhǔn)電流上限注：FixedCoefficientLower和FixedCoefficientUpper的計(jì)算式為：式中，C樣本底液濃度（樣本體系濃度）擬合后的樣本底液濃度 CalibrateChroma標(biāo)準(zhǔn)底液濃度（標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)體系濃度）FixedCoefficientLower低值擬合系數(shù)數(shù)據(jù)顯示:數(shù)據(jù)只顯示200行；若需要改200行以外 FixedCoefficientUpper高值擬合系數(shù)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)右邊“屬性”TOP規(guī)范

40、改 表3.2 刪除一個(gè)通道1. 以編輯模式打開(kāi)Channel表。(刪除、添加、備份、還原：nt90 右鍵任務(wù)備份) 達(dá)式（保存）執(zhí)行（！）圖17刪除通道2. 在Channel中刪除相應(yīng)通道對(duì)應(yīng)的行即可。刪除元素：1、刪Element 2、刪 Element刪除通道時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤：現(xiàn)象 （刪不掉通道，原因待查）錯(cuò)誤源：Net Aqlelient Data Privider錯(cuò)誤信息：超時(shí) 時(shí)間已到 在操作完成之前超時(shí)時(shí)間已過(guò)或服務(wù)器應(yīng)圖18刪除行3.3 更改參數(shù)定位參數(shù)所在的表，找到相應(yīng)的行和列，然后進(jìn)行修改。如更改鎘鉛銅的富集電位：1. 首先定位富集電位在ASVChannel表中，以編輯模式打開(kāi)AS

41、VChannel表。圖19更改參數(shù)2. 確定鎘鉛銅所在通道對(duì)應(yīng)的行為第1行，而富集電位所在的列為DepositPotential，從而找到需要修改的目標(biāo)單元格。圖20修改單元格3. 更改目標(biāo)單元格的內(nèi)容（由-1300更改為-900）。圖21修改單元格內(nèi)容4. 選中表格中帶*號(hào)的行，保存更改。（注：該步驟一定不要忘記，否則更改將不起作用）圖22保存更改3.4 增加一個(gè)通道下圖是單通道軟件系統(tǒng)的主界面，該系統(tǒng)僅有一個(gè)鎘鉛銅通道。下面將示范在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)鋅通道。圖23單通道主界面1. 在表Channel中增加1行，并設(shè)置相應(yīng)各列的值。（直接在Null中填即可）圖24更改Channel2.

42、在表Maint中增加6行，并設(shè)置ChannelID為步驟1）中新通道的ID（= 4）（同前面加入的Channel ID中ID數(shù)字），MaintType分別為16，Name、MaintTime、Comment復(fù)制前一個(gè)通道的值即可。圖25更改Maint3. 在ChannelParam中增加30行，并設(shè)置ChannelID為步驟1）中新通道的ID（= 4），ParamNo分別為130，ParamValue、Comment復(fù)制前一個(gè)通道的值，然后進(jìn)行修改。圖26更改ChannelParam4. 在ASVChannel中增加1行，并設(shè)置ChannelID為步驟1）中新通道的ID（= 4），Channe

43、lType根據(jù)1-汞膜通道，2-金電極通道，3-汞砷聯(lián)測(cè)通道，4-陰極溶出伏安法通道設(shè)置為1，ASVRangeID暫設(shè)置為0，其他電化學(xué)參數(shù)根據(jù)要求設(shè)置。圖27更改ASVChannel5. 在ASVRange中增加M行（每個(gè)量程1行）（本例為3行），并設(shè)置ASVChannelID為步驟4）中新ASV通道的ID（= 5），ASVCalibrateID設(shè)置為0，其他電化學(xué)參數(shù)根據(jù)要求設(shè)置。量程：1、如果需要4個(gè)量程，只需ASVRange中ASVChannel 1和ASV Channel中Channel ID數(shù)字一樣即可增加/減少相應(yīng)量程。添加相應(yīng)步驟 ASV Element window 中更改

44、2、窗口相應(yīng)變化：a、ASVRange ID填寫(xiě)ASV Range項(xiàng)目中新生成的ID； b、ASVElent ID填寫(xiě)ASVElement項(xiàng)目中生成的ID；c、其它如：Calemethod Window From 等相應(yīng)變化，每個(gè)參數(shù)均有一行。圖28更改ASVRange6. 設(shè)置ASV通道的量程：更改（將）ASVChannel表中步驟4）暫設(shè)為0（改成13 14或15）的ASVRangeID為步驟5）中新增加的量程（ID）之一（13、14、15）。圖29設(shè)置量程7. 在ASVElement中增加N行（每個(gè)元素1行）（本例僅1行），并設(shè)置（表中）ASVChannelID為步驟4）中新ASV通道的

45、ID（= 5）（Element NO,每個(gè)元素固定的），元素編號(hào)根據(jù)1-鎘，2-鉛，3-銅，4-汞，5-砷，6-鎳，7-鋅設(shè)置為7，Name設(shè)置為元素的名稱(chēng)，Threshold（超標(biāo)限）（默認(rèn)值0.04）、CorrectFactor(默認(rèn)值1)、WaterBlank（默認(rèn)值0）設(shè)置為默認(rèn)值即可。同一通道中測(cè)定 鋅、鎘、鉛、銅四個(gè)元素：更改1、ASV Element 中參數(shù)ASV Channel ID同其它三個(gè)元素一樣2、 ASV Element Window中參數(shù)：a、如增加一個(gè)元素 ASV Channel ID：同所加通道中量程 ；ASV Element ID 同ASV Element中ID

46、號(hào)Calemethod 據(jù)實(shí)際情況（其它根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況）3、channel param 中修改通道名稱(chēng)（添加相應(yīng)參數(shù)名稱(chēng)）4、根據(jù)添加的參數(shù)修改對(duì)應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，如：富集電位等。圖30更改ASVElement8. 在ASVElementWindow中增加N（量程）*M（元素）行（每個(gè)量程、每個(gè)元素1行）（本例為3行），并設(shè)置ASVRangeID為步驟5）中新量程的ID，ASVElementID為步驟7）中新元素的ID，其他參數(shù)根據(jù)要求設(shè)置。（窗口選擇根據(jù)實(shí)際情況）Calemethod :計(jì)算方法 選擇參考 P4表格中擬合系數(shù)：根據(jù)實(shí)際情況選擇（計(jì)算參考P4頁(yè)計(jì)算公式）圖31更改ASVEleme

47、ntWindow重新啟動(dòng)軟件，現(xiàn)在系統(tǒng)顯示有兩個(gè)通道。圖32兩個(gè)通道主界面3.5 通道設(shè)置完成后截圖由“程序”“Microsoft SQL Server Management Studio”“連接”“數(shù)據(jù)庫(kù)”“表”選擇/查看/修改各個(gè)參數(shù)值。3.5.1 ASV Channel圖33 ASVChannel參數(shù)界面3.5.2 ASV Element圖34 ASVElement參數(shù)界面3.5.3 ASV Element Window圖35 ASVElement Window參數(shù)界面注：CalMethod 2-面積法 5-差減法3.5.4 ASV Range圖36 ASV Range參數(shù)界面3.5.5

48、 Channel圖37 Channel參數(shù)界面注：ChannelType默認(rèn)為1。3.5.6 ChannelParam圖38 Channel Param參數(shù)界面3.5.7 Maint圖39 Maint參數(shù)界面3.5.8 System Param圖40 System Param參數(shù)界面注：軟件退出狀態(tài) paramvalue取值“1”-軟件重啟后自動(dòng)恢復(fù)測(cè)試；取值“0”-軟件重啟后需手動(dòng)啟動(dòng)測(cè)試。3.5.9User圖41 User參數(shù)界面注：可查看/修改/增加軟件登陸用戶名及密碼。第四章 三參數(shù)鎘鉛銅測(cè)試44.1 測(cè)試條件1. 電極：l 工作電極：鍍膜電極（綠色線纜，對(duì)應(yīng)綠色插槽）l 參比電極：A

49、g/AgCl電極（藍(lán)色線纜，對(duì)應(yīng)藍(lán)色插槽）l 對(duì)電極：鉑對(duì)電極（紅色線纜，對(duì)應(yīng)紅色插槽）2. 試劑：鎘鉛銅電解液、鎘鉛銅電鍍液、鎘鉛銅消解液、純水3. 標(biāo)液：20ppb鎘鉛銅標(biāo)液4.2 性能指標(biāo)1表20鎘鉛銅性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目參數(shù)性能要求檢測(cè)范圍鎘、鉛、銅0-0.04mg/L；0-0.2mg/L；0-1mg/L示值誤差5%測(cè)定下限鉛、鎘0.5ug/L銅1ug/L精密度鎘、鉛、銅5%零點(diǎn)漂移5%F.S量程漂移5%F.S每日重復(fù)性5%加標(biāo)回收率85%-115%最短檢測(cè)周期15min最小維護(hù)周期7d一致性5%線性度0.99溫度穩(wěn)定性5%電壓穩(wěn)定性5%實(shí)際水樣比對(duì)試驗(yàn)10ug/L 15%；10ug/L

50、 10%2344.14.2 測(cè)試參數(shù)表21鎘鉛銅測(cè)試參數(shù)統(tǒng)計(jì)表元素名稱(chēng)量程參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)值鎘/鉛/銅0-1 mg/LMixPotential（攪拌電位/V）0MixTime（攪拌時(shí)間/S）10DepositPotential（富集電位/V）-13000-0.04 mg/LDepositTime（富集時(shí)間/S）1500-0.2 mg/L300-1 mg/L60-1 mg/LQuietPotential（靜置電位/V）-900QuietTime（靜置時(shí)間/S）15ScanStartPotential（掃描起始電位/V）-900ScanStopPotential（掃描終止電位/V）0CleanPotential（清洗電位/V）0CleanTime（清洗時(shí)