[发明专利]一种基于电化学处理的痕量铁离子检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于电化学处理的痕量铁离子检测系统及方法，包括进样口、进样泵、吸附通道、阳极室、阴极室、加药泵、显色剂储罐、比色系统、阳离子交换膜以及排样口；所述进样口依次通过进样泵、吸附通道以及阳极室与排样口相贯通；所述吸附通道通过阳离子交换膜与阳极室和阴极室相贯通；所述显色剂储罐的出口依次通过加药泵以及阴极室与比色系统相贯通，该系统及方法能够实现痕量铁离子的准确检测。

技术领域

本发明属于电站水样检测领域，涉及一种基于电化学处理的痕量铁离子检测系统及方法。

背景技术

电站水汽中痕量铁离子采用分光光度法测量准确度达不到要求，水汽质量要求全铁小于3μg/L，光度法的测量精度及准确度都达不到要求；原子吸收测量全铁准确度虽可达标，但目前只有国外进口的石墨炉原子吸收能达到测量要求，价格昂贵、备品备件昂贵，随着贸易站及国外技术封锁，存在卡脖子技术风险。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于电化学处理的痕量铁离子检测系统及方法，该系统及方法能够实现痕量铁离子的准确检测。

为达到上述目的，本发明所述的基于电化学处理的痕量铁离子检测系统包括进样口、进样泵、吸附通道、阳极室、阴极室、加药泵、显色剂储罐、比色系统、阳离子交换膜以及排样口；所述进样口依次通过进样泵、吸附通道以及阳极室与排样口相贯通；所述吸附通道通过阳离子交换膜与阳极室和阴极室相贯通；所述显色剂储罐的出口依次通过加药泵以及阴极室与比色系统相贯通。

吸附通道中装填有离子交换树脂填料，水样通过吸附通道后铁离子被交换在离子交换树脂填料上，同时阳极电离的H⁺通过阳离子交换膜进入吸附通道中，将吸附通道中离子交换树脂填料上的铁置换下来，置换下来的铁离子在电迁移及电吸附作用下通过阳离子交换膜进入阴极室。

所述进样口通过进样管与进样泵相贯通。

本发明所述的基于电化学处理的痕量铁离子检测方法包括以下步骤：

1)待测水样通过进样泵进入吸附通道中，待测水样中的铁离子被吸附通道吸附后，出水经阳极室后排放；

2)吸附通道中所吸附的铁离子在阳极室电离出的H⁺的离子交换作用及阴极室负电荷的电迁移和电吸附的协同作用下进入阴极室中；

3)通过加药泵向阴极室中加入显色剂；

4)铁离子与显色剂在阴极室内混合形成反应液，同时通过阴极室电解出的OH^-调节反应液的pH值，其中，阴极室电解出的OH^-浓度通过施加在阴极室上的电流及加药泵的流速调节，在阴极室中一次完成铁离子的富集及完成显色反应；

5)将阴极室中的反应液输入比色系统8中进行比色检测，实现痕量铁离子的连续浓缩富集及测量。

步骤2)中，待测水样通过进样泵进入吸附通道中，再通过阳极室排放的流量为V1，显色剂通过加药泵进入阴极室中的流量为V2，所述富集及浓缩的倍率为V1/V2。

步骤4)中，痕量铁离子的检测下限可达到0.5μg/L以下。

步骤4)中，痕量铁离子的检测上限不超过100μg/L。

本发明具有以下有益效果：