[发明专利]一种超声协同臭氧降解农药的实验装置及方法

权利要求书

1. 一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于，包括：

一个用于盛装农药溶液的实验反应容器；

一个置于所述实验反应容器上方，用于冷凝降解时外逸水蒸气的冷凝器；

一个用于测量实验前后农药溶液浓度的紫外分光光度计；

一个用于连接所述紫外分光光度计、处理并显示实验数据的计算机；

一个置于所述实验反应容器底部，用于测量农药溶液质量的称重传感器；

一个紧密嵌于所述实验反应容器壁上，用于测量农药溶液pH值的酸碱度传感器；

一个紧密嵌于所述实验反应容器壁上，用于测量农药溶液温度值的温度传感器；

一个用于产生超声扫频信号的扫频信号产生电路；

一个用于产生超声驱动信号并与所述扫频信号产生电路相连的超声信号产生器；

与所述超声信号产生器连接，用于放大超声驱动信号的超声功率放大器；

与所述超声功率放大器连接，紧密嵌于所述实验反应容器底部，用于产生超声波的第一超声降解换能器；

与所述超声功率放大器连接，紧密嵌于所述实验反应容器底部，用于产生超声波的第二超声降解换能器；

一个用于显示实验参数、输入控制指令的人机交互界面；

一个用于控制实验装置运行并与所述人机交互界面、超声信号产生器、酸碱度传感器、温度传感器和称重传感器相连的核心处理器；

与所述核心处理器连接，用于产生臭氧的臭氧发生器；

与所述臭氧发生器连接，紧密嵌于所述实验反应容器底部，用于释放臭氧的臭氧曝气头。

2.根据权利要求1所述的一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于：所述实验反应容器形状为敞口圆柱形，材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于：所述冷凝器为双层倒漏斗形，材质为不锈钢，所述冷凝器夹层中的冷凝液为低温蒸馏水。

4.根据权利要求1所述的一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于：所述紫外分光光度计的扫描波长范围为190～1100nm。

5.根据权利要求1所述的一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于：所述称重传感器为电阻应变型。

6.根据权利要求1所述的一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于：所述臭氧发生器为空气高压放电型。

7.根据权利要求1所述的一种超声协同臭氧降解农药的实验装置，其特征在于：所述臭氧曝气头为橡胶膜片微孔曝气型。

8.一种利用权利要求1-7中任一所述的超声协同臭氧降解农药的实验装置降解农药的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将待降解溶液加入上述实验反应容器中；

（2）按下上述人机交互界面上参数显示键，记录显示的实验前溶液的质量、pH值和温度值；

（3）用上述紫外分光光度计测定实验前待降解溶液成分的吸收光谱,由上述紫外分光光度计将吸收光谱数据传送至计算机，处理、显示并保存数据；

（4）通过上述人机交互界面输入超声作用时间及臭氧通气时间，启动实验装置的降解功能，对上述实验反应容器中溶液进行超声、臭氧协同降解处理；

（5）计时完毕, 实验装置停止降解工作后,待上述人机交互界面所显示的温度值下降到与实验前溶液的温度值一致，对比实验前后溶液的质量，向实验反应容器中添加蒸馏水至溶液质量与实验前一致，记录溶液的pH值；

（6）用上述紫外分光光度计测定实验反应后实验反应容器中溶液成分的吸收光谱,由紫外分光光度计将吸收光谱数据传送至上述计算机，处理、显示并保存数据；

（7）记录实验前后吸收光谱中对应吸收峰的吸光度值,代入吸光度-浓度转换公式，计算出实验前后溶液的浓度；

（8）将实验前后溶液的浓度值代入浓度-降解率转换公式，计算出超声协同臭氧对特定农药成分的降解率。

9.根据权利要求8所述的一种超声协同臭氧降解农药的方法，其特征在于，所述吸光度-浓度转换公式为：

样品浓度=0.0159*样品吸光度-0.00014。

10.根据权利要求8所述的一种超声协同臭氧降解农药的方法，其特征在于，所述浓度-降解率转换公式为:

 降解率=（降解前浓度-降解后浓度）/降解前浓度*100%。