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镁离子在适当碱性环境中引起的指示剂铬黑T显色反应：M g 2+ + HLnd M gLnd + H +淡蓝色酒红色2. 2比色液配置实际运用中，由于方方面面的因素使得比色液并非只是单纯的由显色剂铬黑T组成，而是包含若干种化学物质以保证其测量的准确性、稳定性、可靠性，以下是我们经过不断的实验和修改后得出的一种配方：（1）硼砂、氢氧化钠：调节溶液的pH在9 10.
3比色分析在水硬度监测仪上的应用3. 1仪器的结构及流程根据比色分析的原理，我们成功研制了HW - 2型水硬度在线监测仪，基本结构如所示。仪器主要包括了两大部分，上半部分为电器控制，下半部分为比色管路，这样的布置有利于水、电分隔，保证了仪器的安全性。
水硬度监测仪内部布置1电器控制2比色液定容瓶3比色液瓶4取样瓶5进水阀6比色皿7废液槽仪器整个分析周期约为3m in.首先进水阀开启，水样流入取样瓶，侧面的溢流管路保证了取样量为20mL，同时从比色液瓶中抽取比色液至定容瓶，此处，一个液位继电器或脉冲泵能有效地保证抽取的比色液体积为1mL，然后关闭进水阀，将取样瓶中的水样抽取到定容瓶中加以混合，接着引入比色皿进行比色分析得出水样硬度值的大小，最后比色皿中的废液通过废液槽排出仪器。电器部分中的单片机系统能很好地控制上述流程，并在液晶屏上显示出经过对数公式换算后的硬度值。
3. 2比色分析过程水样和比色液在定容瓶中充分混合反应抽到比色皿中后，即开始比色分析阶段，比色皿的构造如所示。
光源一般采用超亮6 12V红色发光二极管，在经过聚光？分频？聚光阶段后，控制光源的波长在510nm左右的较小一段波段内。比色光的光强则通过电源电压稳压、发光二极管老化处理、工作点选择于低电流状态等方法予以保证。水样和比色液比色皿内部构造光源2进光狭缝3，6反射镜4，7透镜5棱镜8出光狭缝9混合液槽10光量调节器11光电三极管12 AD转换充分混合后被置于混合液槽，此时混合液由于铬黑T与Ca、M g离子的显色反应变为酒红色，颜色的深浅与硬度值的大小有对应关系。单色光源在透过混合液槽（比色皿）后到达光电三极管，通过光电转换的电流信号经过放大后再由单片机的AD（模数）转换芯片转换计算，最后与标准曲线对比求出硬度数值。
3. 3若干需注意的问题显色液和水样是按照一定比例来混合反应的，这个比例值减少监测偏差而定，必须保证最后混合液的pH值在9 10. 3的显色范围内。
显色液和取水样必须充分混合、完全反应，这样才能保证比色的精度要求。
光源的光强应通过控制发光管工作电流及出光狭缝调整到适当值，过弱（或过强）会导致光电三极管接收电路工作在抑制（或饱和）区域，从而对混合液颜色变化的灵敏度将急剧降低。
比色光程（即混合液槽长度）应取5 7cm，过短的光程会缩小混合液颜色变化带来的光电转换输出值变化，过长的光程一方面对发光管的发光光强和稳定性提出了更高的要求，另一方面也会因光的散射而导致比色精度反而下降。
比色光的频率原则上只要控制在一较小波段内（即红色铬黑T的互补光长附近），但必须考虑到光电三极管的频率灵敏度特性曲线应符合透过光的波长要求。市场上大多数的光电三极管都对频率在700nm左右的红光灵敏度最高，故我们在对光源分频的时候也选择了这一数值，以保证仪器的灵敏度。
4结语据专家预测，随着节能、环保要求的提高，水质分析仪器仪表市场在未来10年中可获得较快速的增长，而使用比色分析方法的水硬度在线监测仪作为一个填补国内空白产品，必然具有很大的市场推广、应用价值。
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发表于 2012-6-6 18:18:21
发表于 2012-6-6 18:30:23
