高锰酸盐指数(耗氧量)全自动化仪器选型的关键指标考量

近几年随着国家对于环保领域的重视,水中的“高锰酸盐指数CODmn(耗氧量)”越来越成为各级水质监测实验室的日常必检指标之一。

高锰酸盐指数(耗氧量),是一种条件性指标实验。手工方法存在诸多不足之处:比如消解过程需要人工计时;补水耗时且不稳定;滴定终点不好识别,影响准确度;批量分析对操作人员素质能力要求高等。

全自动化仪器检测高锰酸盐指数(耗氧量),是近几年国内企业研制的一款新产品。目前在全国各地有了一定的市场但尚未大面积普及。从使用情况来看,多数用户反馈还是不错的,能够代替手工实验,大大提高了工作效率。比如这是江苏某市环境监测站采用的我公司ST108M全自动高锰酸盐指数分析仪与手工方法的一组数据比对。

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结论:无论是做标准样品还是实际样品,全自动化的仪器的相对标准偏差值(RSD)都优于手工方法,数据的精密性、准确度也更高。

随着科技的进步,自动化仪器代替手工操作成为了一种不可阻挡的趋势。但是,如何选择一款全自动高锰酸盐指数(耗氧量)分析仪呢?

笔者建议大家可以从以下几个方面考虑:

第一:仪器样品盘位数和消解位数量。

很多新用户往往感觉样品盘、消解位数越多越好;其实不然。样品盘位数跟消解孔位不是比例关系,不是消解孔越多检测速度就会越快;其实每个单位检测的样品数量不一样,有的月检测数量上千个;有的每月几十个。多了闲置少了不足,所以选择样品盘要根据单位检测任务而定;而消解位数跟样品盘数量无关,是跟滴定和终点识别单元有关联。比如车辆过高速收费口,无论排成几队,如果只有一个放行通道,堵车现象会越来越严重;如果想提高通行效率,只有多开几个放行通道才是正确的解决方式。同理要想提高检测速度,取决于消解程序后面的滴定和终点识别系统。目前市场上主流产品单滴定位和单终点识别位的检测速度一般每个样品在7.5-8分钟左右;双滴定位和双终点判断位的在5-6分钟左右;

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第二:样品自动定量功能。目前这个功能是国内企业的一个短板,很多企业不具有样品自动定量功能。水样需逐一用量筒计量后再倒入样品杯,需要反复清洗,过程较繁琐;

我公司首创了全自动高锰酸盐指数测定仪的样品自动定量功能。操作人员只需要将采集回来的水样倒入样品杯,剩余工作全部由仪器自动完成,大大提高了该项目的工作效率,降低了操作人员的工作强度;

第三:加热工具或方式。GB5750和GB11829都规定了采用水浴加热方式,所以主流厂商都采用了这种设计,但是样品消解过程中水份消耗比较大,所以水箱要设计有自动补水功能。但是建议不要选用个别厂家采用的电极法测定水位高低限的仪器,否则只能补充自来水,长期使用易造成水箱结垢和腐蚀。

我公司生产的ST108M/ST1900高精度全自动高锰酸盐指数测定仪采用了水浴箱自动补水功能,而且是补的跟水浴加热区同等温度的纯水,避免了补水过程中水温波动对于水样消解的影响。

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第四:试剂泵的选择。

采用全自动高锰酸盐指数测定仪在进行试剂添加和滴定过程中,行业内通常会采用注射泵作为工具,进行试剂的高精度添加,但缺点是成本较高。个别厂家一开始采用蠕动泵,但很快就放弃了,无法满足实验要求,所以不得已只好采用同类型的旋转泵等,但精度仍差于注射泵;

我公司采用了进口的高精度注射泵,滴定精度误差小于千分之三,独特设计的滴定头结构,每滴可以精确至0.01ml。

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第五:终点识别传感器的选择。

目前主流厂家均采用了代替人眼识别滴定终点功能的颜色传感器。优点就是跟国标一致,靠识别水样的颜色来确定滴定终点;但是颜色传感器的成本几乎决定了厂家的产品定位和可靠性。成本相差极大,价格从几千元到几万元不等。普通的颜色传感器仅能靠RGB三色中颜色的突变来判断终点,通过远红外射线检测水样颜色的变化,这种射线形式容易受外界因素的影响,比如:滴定工作环境的明暗度、杯子外壁挂水需加热消除;而且这种普通的RGB三色传感器对于复杂成分的水样,比如浑浊水样、有悬浮物的水样、高氯水样(消解完成后加入草酸钠反应完之后有褐色沉淀物,滴定时会因为氯离子消耗高锰酸钾而造成终点颜色的不稳定,仪器需重复滴定)无法做精准识别,也就无法完成滴定过程。

我公司采用了进口的高精度全色域视觉传感器,可以不受浑浊度、样品杯、背景、光线等因素的影响,利用强大的图片分析处理功能,反应速度快,可以对复杂水样终点颜色进行单独处理(见下图,通过切换程序来满足不同水样颜色判定。)

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第六:价位的选择。

目前主流厂家的定位一般在20-40万元不等。跟能够检测的样品数量和配置有关。

最后,感谢各位老铁的耐心,能完整看完这篇文章,这次全自动高锰酸盐指数(耗氧量)测定仪的出现,是国内企业在仪器检测领域的一次技术创新,优于同类进口产品。国家积极鼓励这种引导行业进步的技术创新,同时也在完善相关标准的修订。希望大家能够以包容、大度、鼓励的态度给予国内企业扶持,让这些企业能做得更好、走得更远!

更新时间:2021/03/15
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