El indicador central de detección del agua rica en hidrógeno (hrw) esConcentración de Hidrógeno molecular disuelto (h¿ h)Además, es necesario prestar atención a los indicadores convencionales de calidad del agua, como el pH y los microorganismos (que deben cumplir con los estándares básicos de agua potable). En la actualidad, los principales métodos de detección se pueden dividir en dos categorías: "detección precisa de laboratorio" y "detección rápida in situ". los diferentes métodos tienen diferencias significativas en precisión, complejidad operativa y costo, y la tecnología de adaptación debe seleccionarse de acuerdo con el propósito de la detección (como el control de calidad del producto, la verificación de investigación científica y la Verificación del lado del consumidor). A continuación se detalla la comparación de la detección de indicadores básicos, la detección de indicadores convencionales y los métodos:
La detección del Estado disuelto h̀ debe evitar la confusión con otras sustancias que contienen hidrógeno en el agua (como h⁺ o, h⁺ y hco ₃) con el núcleo de identificar específicamente la molécula hͅ a través de la "separación física" o la "respuesta química / electroquímica", los métodos principales son los siguientes:
Este método tiene alta precisión (límite de detección ≤ 0,01 mg / l) y trazabilidad de los resultados, que es la inspección de fábrica de productos acuáticos ricos en hidrógeno y la verificación del cumplimiento de las normas nacionales, incluyendo principalmente la cromatografía de gases y el método de sensores electroquímicos.
Con referencia al principio de "detección de gas disuelto" en el "método de inspección del agua mineral natural potable" (gb / T 8538), la separación de h¿ por extracción en el espacio de cabeza y luego la cuantificación por cromatografía de gases es uno de los métodos de detección actuales.
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Principio:
Las muestras de agua ricas en hidrógeno se equilibran a temperatura constante en una botella sellada de espacio de cabeza, el Estado disuelto h¿ se difunde a la capa de gas, se extrae el gas del espacio de cabeza y se inyecta en el cromatógrafo de gas, se detecta el área del pico h¿ 2 mediante un "detector de conducción térmica (tcd)" o un "detector de Zirconia (zd)", y se calcula la concentración h¿ 2 en el agua en combinación con la curva de calibración del gas estándar (de acuerdo con la Ley de henry: la concentración de h¿ 2 en la fase de gas es proporcional a la concentración
Proceso de operación:
Columna cromatográfica: columna capilar de Tamiz molecular de 5 0 (30 m × 0,25 mm × 0,25 mu m, separación específica de H 2 y evitación de interferencias de o y n);
Gas portador: helio de alta pureza (≥ 99999%, sin impurezas h¿ h), velocidad de flujo de 1,0 ml / min;
Detector: TCD (amplio rango lineal de respuesta a h¿ h, adecuado para concentraciones convencionales de 0,1 - 3,0 mg / l) o hdid (límite de detección más bajo, adecuado para la detección de trazas de h¿ h);
Temperatura de la columna: temperatura constante de 40 ° c (evitar el ensanchamiento del pico causado por el calentamiento programado);
Preparación de muestras: tomar 20 ml de agua rica en hidrógeno (necesidad de tomar muestras rápidamente para evitar la volatilización de h) e inyectar 20 ml de botella de espacio de cabeza, sellarla inmediatamente (utilizando un tapón de revestimiento de politetrafluoroen) y añadir un agitador magnético (equilibrio acelerado);
Equilibrio del espacio de cabeza: establecer la temperatura del medidor de espacio de cabeza a 30 ° c (la temperatura ambiente también está bien, se necesita temperatura constante) y el tiempo de equilibrio a 20 minutos para garantizar que el gas - líquido h¿ alcance el equilibrio de distribución;
Análisis instrumental:
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Cálculo cuantitativo:
Preparar el gas estándar H (como la concentración 0,1, 0,5, 1,0, 2,0, 3,0 mg / l, que debe prepararse con agua pura sin h) y trazar la curva estándar "área Pico - concentración", la concentración de la muestra se calcula mediante el método estándar externo:¿ c (c (... ¿ texto? "(agua))) = C (... ¿ texto?" (gas)? (tiempo k)
Entre ellos:¿ c (c (...) (... ¿ texto? "(...).Es la concentración de H (mg / l) en agua;¿ c (c (...) (... ¿ texto? "(...).Es la concentración de hidrógeno en la fase gaseosa del espacio de cabeza (mg / l, calculada a partir de la curva estándar);KEs el coeficiente de distribución de H en agua (aproximadamente 0015 a 30 ° c, que se puede determinar experimentalmente o verificar la tabla de constantes de la Ley de henry).
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Ventajas y limitaciones:
Ventajas: alta precisión (rsd ≤ 2%), fuerte especificidad (solo responde a h¿ 2, sin interferencias de otros gases), trazabilidad de los resultados (se puede utilizar gas estándar certificado);
Limitaciones: se necesitan instrumentos profesionales (cromatógrafo de gas + muestreador de espacio de cabeza), operaciones complejas (requieren profesionales), ciclos de detección largos (1 - 2 horas / muestra).
