[发明专利]一种基于紫外吸收光谱的水体COD值测定方法

摘要

本发明属于水体COD值测定技术领域。本发明提供了一种基于紫外吸收光谱的水体COD值测定方法。该方法采用逐点预测的方式，反复拟合线性或指数方程，预测下一个数据点，根据均方根误差和相对误差，准确找出了预设低浓度临界点和高浓度临界点，并得到低浓度段模型和高浓度段模型，将低浓度段模型和高浓度段模型结合得到线性‑指数分段模型和低浓度临界点，当待测样品的吸光度小于低浓度临界点时，采用低浓度段模型计算待测样品的COD值，当待测样品的吸光度大于低浓度临界点时，采用高浓度段模型计算待测样品的COD值。本发明所提供的测定方法相对于现有技术的朗伯‑比尔定律，准确性得到极大提高。

主权项

1.一种基于紫外吸收光谱的水体COD值测定方法，包括如下步骤：(1)配制COD值在40～700mg/L范围内的不同COD值的标准溶液，并按照COD值从小到大的顺序排列，测定所述不同COD值的标准溶液在优势波长处的吸光度；(2)利用所述步骤(1)中COD值在40mg/L至假设低浓度临界点的标准溶液的COD值及其吸光度数据拟合COD值‑吸光度线性方程；所述假设低浓度临界点的COD值初始值为100～200mg/L；(3)采用步骤(2)所述COD值‑吸光度线性方程预测假设低浓度临界点的下一个数据点的COD值，并计算均方根误差和相对误差；(4)判断所述步骤(3)得到的均方根误差和相对误差是否均大于允许值：若均方根误差≤低浓度均方根误差允许值和/或相对误差≤低浓度相对误差允许值，则将所述下一个数据点的COD值作为新的假设低浓度临界点，重复步骤(2)～(4)；若均方根误差＞低浓度均方根误差允许值，且相对误差＞低浓度相对误差允许值，则确定所述COD值‑吸光度线性方程为低浓度段模型，所述假设低浓度临界点为预设低浓度临界点；所述低浓度段模型如式Ⅰ所示：y＝ax+b                      式Ⅰ其中y为COD值，x为吸光度，a为系数项，b为常数项；(5)利用步骤(4)所述预设低浓度临界点至标准溶液中的假设高浓度临界点的COD值及其吸光度数据拟合COD值‑吸光度指数方程；所述假设高浓度临界点的COD值的初始值为400～500mg/L；(6)采用步骤(5)所述COD值‑吸光度指数方程预测假设高浓度临界点的下一个数据点的COD值，并计算均方根误差和相对误差；(7)判断所述步骤(6)得到的均方根误差和相对误差是否均大于允许值：若均方根误差≤高浓度均方根误差允许值和/或相对误差≤高浓度相对误差允许值，则将下一个数据作为新的假设高浓度临界点，重复步骤(5)～(7)；若均方根误差＞高浓度均方根误差允许值，且相对误差＞高浓度相对误差允许值，则确定所述COD值‑吸光度指数方程为高浓度段模型，所述假设高浓度临界点为高浓度临界点；所述高浓度段模型如式Ⅱ所示：y＝a'eb'x+c'                     式Ⅱ其中y为COD值，x为吸光度，a'和b'为系数项，c'为常数项；(8)将所述步骤(4)的低浓度段模型和步骤(7)的高浓度段模型作为二元方程组，求解，得到交叉点的吸光度和COD值；将所述交叉点记为低浓度临界点；(9)测定待测样品在优势波长处的吸光度，记为A；当A小于所述步骤(8)中低浓度临界点的吸光度，则将A代入低浓度模型，得到待测样品的COD值；当A大于所述步骤(8)中低浓度临界点的吸光度，则将A代入高浓度模型，得到待测样品的COD值。