總磷指的是各種形態(tài)的含磷物質(zhì)的總和，反映了水體富營養(yǎng)化的程度，是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。而傳統(tǒng)的總磷檢測方式通常采用消解實(shí)現(xiàn)檢測，檢測時(shí)間長、有二次污染，受環(huán)境影響穩(wěn)定性差。目前，基于紫外光譜分析的水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)具有檢測流程簡單、數(shù)學(xué)模型直觀等較為突出的應(yīng)用優(yōu)勢，在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用的前景十分廣闊。

1.檢測原理

當(dāng)入射光頻率與物質(zhì)分子的震動(dòng)頻率一致，或者入射光引起物質(zhì)分子電子能級(jí)躍遷，都會(huì)產(chǎn)生光學(xué)吸收現(xiàn)象。溶液的濃度越高，穿過溶液的分子也會(huì)相應(yīng)地被吸收越多。當(dāng)一定強(qiáng)度的光線通過物體的時(shí)候，被吸收部分越少，透過部分越多反之也然。

朗伯比爾定律是吸光度測量的基本定律，是描述物質(zhì)對(duì)某一波長光吸收的強(qiáng)弱與吸收物質(zhì)的濃度及其液層厚度間的關(guān)系。當(dāng)一束平行單色光通過液層厚度為b、吸光物質(zhì)的濃度為c的單一均勻的，非散射的有色溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度和液層厚度成正比。

A=kcb=lg(I0/I)

A: 為吸光度

k：為摩爾吸收系數(shù)（常用單位 L/(mol*mm)）

c：為濃度（常用單位 mol/L）

b：為光程（常用單位 mm）

I0：入射光強(qiáng)度

I：透射光強(qiáng)度

2.檢測流程

(1)設(shè)置參數(shù)：設(shè)置上位機(jī)軟件上檢測所需的設(shè)置三叔。

(2)關(guān)閉光源，測量暗背景，讀取測量點(diǎn)暗噪聲：采集光譜數(shù)據(jù)之前，先扣除背景噪聲帶來的影響。

(3)開啟光源，放入去離子水：以測量點(diǎn)位去離子水的光譜信號(hào)作為參考光譜即I0。

(4)扣除暗背景并采集測量點(diǎn)信號(hào)：扣除背景噪聲帶來的影響，并有上位機(jī)軟件采集去離子水待測點(diǎn)位的光譜信號(hào)。

(5)放入待測液體并采集測量點(diǎn)信號(hào)：以測量點(diǎn)位待測液體的光譜信號(hào)作為檢測信號(hào)即I。

(6)通過公式計(jì)算吸光度：根據(jù)朗伯比爾定律公式計(jì)算吸光度數(shù)據(jù)。

3.實(shí)驗(yàn)示例

鑒知技術(shù)擁有自主研發(fā)的整套光譜吸光度測量系統(tǒng)和相關(guān)的系統(tǒng)如圖1所示，本次實(shí)驗(yàn)采用總磷溶液，光譜儀采用北京鑒知技術(shù)有限公司的微型光纖光譜儀SR50C，在室溫環(huán)境下進(jìn)行測試。總磷的最大吸收峰在197nm處吸光度隨濃度的變化比較穩(wěn)定，選擇197nm作為測量波長。

圖1 脈沖氙燈水質(zhì)檢測系統(tǒng)圖

將總磷溶液稀釋得到10，20，30，40，50mg/L的磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別放入樣品池中進(jìn)行檢測，每個(gè)濃度點(diǎn)測5次取平均值，繪制磷標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度隨濃度變化的線性關(guān)系曲線。

鑒知SR50C光纖光譜儀可以搭配樣品池、脈沖氙燈等進(jìn)行水質(zhì)總氮、總磷含量的檢測。鑒知SR50C光纖光譜儀還配備了高分辨率的光柵、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠提供高精度的吸光度光譜數(shù)據(jù)。

·體積小，重量輕，分辨率高

·靈敏度高，適用于微量元素分析

·測量準(zhǔn)確性和一致性高