技術文章
TECHNICAL ARTICLES在電極法 COD(化學需氧量)監測儀的運行中,零點漂移是指儀器在 “零點狀態"(即測量對象為不含可被氧化有機物的空白溶液,理論 COD 值為 0)下,其顯示的 COD 測量值(或對應的電信號值)隨時間推移,偏離初始零點值的現象。簡單來說,就是 “本該測不出 COD 的空白溶液,儀器卻逐漸顯示出非零的 COD 數值,或數值持續發生無規律變化"。
一、零點漂移的核心本質
電極法 COD 監測儀的測量原理,是通過特定工作電極(如重金屬修飾電極、納米材料電極等)與參比電極組成的電極系統,檢測水樣中有機物被氧化時產生的電信號(如電流、電位等),再將電信號與 COD 值建立校準關系,從而換算出 COD 結果。
零點漂移的本質是:電極系統的電信號基線(對應 “COD=0" 的基準信號)發生了不穩定的偏移。這種偏移并非由水樣中有機物(即真實 COD 貢獻)引起,而是儀器自身或環境因素導致的 “虛假信號變化",會直接影響測量的準確性。
二、導致零點漂移的主要原因
零點漂移的產生與電極性能、儀器電路、環境條件等密切相關,常見因素包括:
電極性能衰減或污染
工作電極表面被水中雜質(如懸浮物、生物膜、無機鹽結晶)覆蓋,導致電極對 “空白溶液" 的響應信號偏離初始狀態;
電極材料(如電極表面的催化劑)長期使用后磨損、老化,或在高溫、強酸堿環境下發生化學性質改變,導致基線信號漂移;
參比電極(如 Ag/AgCl 電極)的內充液流失、界面電位不穩定,也會引發整個電極系統的零點偏移。
儀器電路系統的不穩定性
儀器內部的放大電路、信號處理模塊受溫度變化(如環境溫度波動、儀器自身發熱)影響,導致電信號基線漂移;
電路中的電子元件(如電阻、電容)老化,或電源電壓不穩定,也會造成零點信號的波動。
環境與空白溶液因素
環境溫度、濕度的劇烈變化,會影響電極反應速率和電路穩定性,間接導致零點漂移;
用于校準零點的 “空白溶液"(通常為去離子水或不含有機物的緩沖液)被污染(如空氣中的有機物溶解、容器殘留雜質),實際已非 “純空白",導致儀器誤判為零點漂移;
測量環境中的電磁干擾(如附近設備的強電流、高頻信號),可能干擾電極輸出的微弱電信號,表現為零點波動。
三、零點漂移的影響與應對措施
1. 對測量的核心影響
低 COD 水樣誤差顯著:對于地表水(COD 通常為 10-100mg/L)、飲用水(COD<5mg/L)等低濃度場景,零點漂移(如漂移 ±5mg/L)可能直接導致測量結果偏離真實值 50% 以上,甚至出現 “假陽性"(空白水樣測出 COD 值);
校準失效:若零點漂移未及時校正,基于 “零點 - 標準點" 建立的校準曲線會整體偏移,導致所有濃度的 COD 測量結果均存在系統誤差。
2. 常見應對與控制方法
定期校準零點:按照儀器說明書要求(通常每日開機后、連續測量前,或每測量一定批次水樣后),用新鮮配制的空白溶液重新校準零點,修正漂移帶來的偏差;
維護電極性能:定期清洗電極(用稀酸、稀堿或專用清洗劑去除表面污染)、打磨工作電極(恢復電極活性),必要時更換老化的電極或參比電極;
控制環境條件:將儀器置于溫度穩定(通常建議 15-30℃)、濕度適宜(避免潮濕導致電路故障)、無強電磁干擾的環境中運行;
使用合格空白溶液:空白溶液需用高純度去離子水(如超純水)配制,儲存于潔凈密封容器中,避免長時間暴露于空氣中被污染。
四、與 “量程漂移" 的區別(延伸理解)
在 COD 監測儀的性能指標中,零點漂移常與 “量程漂移" 并列,二者均屬于儀器的 “穩定性誤差",但本質不同:
零點漂移:針對 “COD=0" 的空白狀態,反映儀器基線的穩定性;
量程漂移:針對 “已知準確 COD 值的標準溶液"(如 200mg/L COD 標準液),反映儀器對高濃度目標物響應信號的長期穩定性(即測量值隨時間偏離標準值的程度)。
二者共同決定了儀器在全量程范圍內的測量可靠性,均需通過定期校準(零點校準 + 量程校準)來控制。