高精度二氧化碳测定仪制造技术

一种高精度二氧化碳测定仪，包括ｐＨ探头、温度探头和ＨＣＯ↓［３］↑［－］或ＣＯ↓［３］↑［２－］探头，其特征在于还包括金属离子探头、ＳＯ↓［４］↑［２－］及Ｃｌ↑［－］离子探头，以及多路选择器、模／数转换器、运算控制器及显示器，各探头采集的模拟信号通过多路选择器送入模／数转换器转换成数字信号后送入运算控制器并经计算后送入显示器显示。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种水质分析仪器，具体说是一种高精度二氧化碳测定仪。
技术介绍
目前市面上常见的CO2测定仪有两种一是大气中CO2气体含量的测定仪，如江苏亿通电子有限公司生产的红外式CO2测定仪(型号7001)和手掌式CO2测定仪(型号CEA-700)；二是水体(包括地表水和地下水)中溶解CO2的测定仪，这种仪器在市场上相对较少，如北京市北斗星工业化学研究所的H-BD5W电化学水质通用分析仪。无论是前者还是后者，其精度只能达到1ppm，不能满足工程或科学研究的需要。目前，对水体中溶解CO2的测定没有直接的测定方法，而只有间接的测定，即通过测定水的温度、pH值和HCO3-或CO32-离子，再经化学平衡理论计算求得。这种间接的测定方法存在三个重要问题一是它忽略了水中其他离子对CO2含量的影响；二是以HCO3-或CO32-离子的实测浓度进行计算，忽略了活度对CO2含量的影响；三是测定结果是按化学平衡理论计算求得，而水体尤其是地下水体实际往往处于非平衡状态。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就是现有的水体CO2测定仪精度不高的问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案本技术除pH探头、温度探头和HCO3-或CO32-探头外，还包括金属离子探头、SO42-及Cl-离子探头，以及多路选择器、模/数转换器、运算控制器及显示器，各探头采集的模拟信号通过多路选择器送入模/数转换器转换成数字信号后送入运算控制器并经计算后送入显示器显示。本技术采用化学平衡-非平衡理论，并考虑离子活度，对水中溶解CO2进行计算，因此本技术除有pH和温度探头外，还有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-或CO32-及Cl-离子探头，其目的是为了考虑水中其他离子对CO2含量的影响。依据化学平衡-非平衡理论，其具体的计算方法如下1.水中常量组分的主要离子对有10种CaSO40、MgSO40、NaSO4-、KSO4-、CaHCO3+、MgHCO3+、NaHCO30、CaCO30、MgCO30、NaCO3-。水中溶解组分由游离离子和离子对两部分组成。若考虑上述10种常规成分的离子对，则水中常规溶解组分存在形式的组成如下mSO42-(T)=mSO42-+mCaSO40+mMgSO40+mNaSO4-+mKSO4----(1)]]>mHCO3-(T)=mHCO3-+mCaHCO3++mMgHCO3++mNaHCO30---(2)]]>mCO32-(T)=mCO32-+mCaCO30+mMgCO30+mNaCO3----(3)]]>mCa2+(T)=mCa2++mCaSO40+mCaHCO3++mCaCO30---(4)]]>mMg2+(T)=mMg2++mMgSO40+mMgHCO3++mMgCO30---(5)]]>mNa+(T)=mNa++mNaSO4-+mNaHCO30+mNaCO3----(6)]]>mK+(T)=mK++mKSO4----(7)]]>在任意状态(非平衡)下，10种离子对存在如下方程SICaSO40=rCa2+×mCa2+×rSO42-×mSO42-rCaSO40×mCaSO40×KCaSO40---(8)]]>SIMgSO40=rMg2+×mMg2+×rSO42-×mSO42-rMgSO40×mMgSO40×KMgSO40---(9)]]>SINaSO4-=rNaa+×mNaa+×rSO42-×mSO42-rNaSO4-×mNaSO4-×KNaSO4----(10)]]>SIKSO4-=rK+×mK+×rSO42-×mSO42-rKSO4-×mKSO4-×KKSO4----(11)]]>SICaHCO3+=rCa2+×mCa2+×rHCO3-×mHCO3-rCaHCO3+×mCaHCO3+×KCaHCO3+---(12)]]>SIMgHCO3+=rMg2+×mMg2+×rHCO3-×mHCO3-rMgHCO3+×mMgHCO3+×KMgHCO3+×KMgHCO3+---(13)]]>SINaHCO30=rNa+×mNa+×rHCO3-×mHCO3-rNaHCO30×mNaHCO30×KNaHCO30---(14)]]>SICaCO30=rCa2+×mCa2+×rCO32-×mCO32-rCaCO30×mCaCO30×KCaCO30---(15)]]>SIMgCO30=rMg2+×mMg2+×rCO32-×mCO32-rMgCO30×mMgCO30×KMgCO30---(16)]]>SINaCO3-=rNa+×mNa+×rCO32-×mCO32-rNaCO3-×mNaCO3-×KNaCO3----(17)]]>式中“m”为某游离离子或离子对的mol浓度，(T)为某离子的总浓度，即分析浓度；SI为饱和指数，r为活度系数，K为平衡常数，在一定的环境条件和状态下为常数。对(8)～(17)式作如下简化令S1=rCa2+×mCa2+×rSO42-rCaSO40×SICaSO40×KCaSO40]]>则mCaSO40=S1×mSO42----(18)]]>S2=rMg2+×mMg2+×rSO42-rMgSO40×SIMgSO40×KMgSO40---mMgSO40=S2×mSO42----(19)]]>S3=rNa+×mNa+×rSO42-rNaSO4-×SINaSO40×KNaSO4----mNaSO4-=S3×mSO42----(20)]]>S4=rK+&ti本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建刚，王翀，吴继敏，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：实用新型
国别省市：