銅濃度計工作原理

一、光學比色法（分光光度法）

1. 樣品預處理：自動采樣后過濾、恒溫，必要時消解（如高溫消解將絡合 / 有機銅轉為 Cu2?）、還原（如鹽酸羥胺將 Cu2?轉為亞銅）。

2. 顯色反應：加入特異性顯色劑（如浴銅靈、BCO），與銅離子生成穩定有色絡合物，顏色深淺與濃度正相關（如浴銅靈 - 亞銅絡合物在 470nm 呈黃棕色，BCO-Cu2?在 546nm 呈藍色）。

3. 光電測量：特定波長光穿過比色皿，光電傳感器測透射光強度，計算吸光度（A=lg (I?/I)）。

4. 濃度計算：通過校準曲線將吸光度換算為濃度，支持自動量程、稀釋與校準，數據經 4-20mA 或 RS-485 輸出。

二、離子選擇性電極法（ISE）

1. 電極體系：由銅離子選擇性電極（敏感膜對 Cu2?特異響應）、參比電極（提供穩定參比電勢）與溫度電極組成。

2. 電勢響應：Cu2?在敏感膜表面發生離子交換，產生膜電勢，總電勢差符合能斯特方程：E = E?+(2.303RT/nF) lg [Cu2?]，與濃度對數成正比。

3. 信號處理：儀器將電勢差轉換為濃度，內置自動溫度補償（Nernst 斜率隨溫度變化）與多點校準，直讀 ppm、mg/L 等單位。

4. 適用范圍：測量范圍通常 0.06–6400ppm，適合電鍍液、低濁度水樣的在線連續監測。

三、陽極溶出伏安法（ASV）

1. 預富集：工作電極（玻碳 / 金電極）加負電位，Cu2?在電極表面還原沉積為銅單質。

2. 溶出掃描：線性掃描電位由負變正，沉積銅重新氧化溶解，產生特征溶出峰電流。

3. 定量：峰電流與銅濃度成正比，通過標準曲線或標準加入法定量，抗干擾能力強。

四、原子吸收光譜法（AAS）

1. 樣品原子化：通過火焰或石墨爐將樣品中銅化合物轉為基態銅原子蒸汽。

2. 特征吸收：銅空心陰極燈發射 228.8nm 特征光，穿過原子蒸汽時被基態銅原子吸收，吸光度與原子濃度正相關。

3. 濃度計算：根據校準曲線換算濃度，適合痕量至常量銅的精準測定。

五、主流原理對比表

六、關鍵共性環節

1. 校準：定期用標準液校準（比色法校準曲線、ISE 多點校準），消除漂移。

2. 溫度補償：比色法中反應速率與吸光度、ISE 中能斯特斜率均受溫度影響，需實時補償。

3. 樣品預處理：過濾去除懸浮物、消解 / 還原統一形態，確保測量準確性。

七、選型建議

• 測總銅或復雜基質（如廢水）：優先光學比色法（帶消解模塊）。

• 在線連續測 Cu2?（如電鍍液）：選 ISE 法，響應快、維護簡單。

• 痕量銅（ppb 級）：陽極溶出伏安法或原子吸收法。