影响KI/KIO3 化学曝光剂测量精度因素的过程分析

宋叶叶, 张连峰, 童张法, 黄 煜

(1. 广西大学 化学化工学院, 广西 南宁 530004;2. 深圳清华大学研究院 生态与环境保护实验室, 广东 深圳 518057)

1 前 言

紫外线应用于水消毒具有无药物残留、操作简单安全等优点，特别是作用于耐氯的“两虫”灭活效果好[1]，在水消毒领域得到了广泛应用。它还可和其他消毒技术组合成为高级氧化技术来分解水中的难氧化物质[2-3]。紫外线应用的核心是到达目标物质的光子数量与被照射物质的生物或化学变化之间的关系。因此，对于研发、设计和运行紫外线反应器，准确测量紫外线光子数量非常重要[4]。紫外线测量方法分为仪器物理测量和化学曝光剂测量2 种方法。紫外辐照计对测量环境要求低，且测量过程简单，但需要标准量值传递的校准、对入射光束的面积和角度要求高。化学曝光剂是通过检测光线照射前后液体中化学物质浓度的变化，计算出接收到的光子数量。作为一种测量手段，它可直接获得光子数量的绝对值，无需依赖标准数据传递的校准过程。据统计，文献报道的化学曝光剂有90 余种，而且仍不断有新型化学曝光剂的报道[5-16]。在紫外线测量领域，研究和应用最多的是碘离子/碘酸根(KI/KIO3)化学曝光剂[17-20]和草酸铁(ferrioxalate)化学曝光剂[7,21]。虽然后者的历史更长[22-23]，但其感应波长上限达490 nm[22]。而KI/KIO3的敏感波长范围在330 nm 以下[24]，在操作和受可见光干扰方面具有优势。由于测量的是进入液体的光子数量，其与光子的入射角无关；但入射角有关的反射量，可应用菲涅尔方程进行计算而排除影响。……