[发明专利]一种高锰酸盐指数在线监测自动滴定判定方法及其装置

权利要求书

1.一种高锰酸盐指数在线监测自动滴定判定方法，其特征在于：按以下流程进行：加入定量水样、硫酸和高锰酸钾，混匀消解后，再加入定量的草酸钠，混匀反应后，再次加入高锰酸钾，通过光度法和ORP电极法共同来判定滴定终点，并记录所消耗的高锰酸钾体积；

滴定判定过程如下：

滴定分为两个阶段，分别为滴定一阶段和滴定二阶段，滴定一阶段为匀速滴定阶段，以较快的速度用高锰酸钾进行滴定；滴定二阶段为定量滴定阶段，以一定的速度滴加高锰酸钾直至电极电位和吸光度均满足条件后停止滴定；具体如下，

滴定一阶段：在滴定的同时检测吸光度A和电极电位E，分为以下三种情况，情况一：M1＜A，E＞N2或E≤N1同时成立时，说明电极电位异常，执行电极校准步骤，使电极最终的电位在N1～N2之间后再执行匀速滴定步骤；情况二：A≤M1和N1＜E≤N2同时成立时，执行正常的匀速滴定；情况三：当A＞M2，N1＜E≤N2同时成立时，整个滴定过程只执行电极电位的信号的读取来判定最终的滴定终点，其中滴定一阶段的滴定体积为V0；

滴定二阶段：在滴定的同时检测吸光度A和电极电位E，当M1＜A＜M2和N2＜E＜N3同时成立时，执行定量滴定，直至A≥M2和E≥N3同时成立时，则停止滴定；

在滴定二阶段向溶液中滴定高锰酸钾的量与吸光度及电极电位均成正相关，因此通过将滴定二阶段的电极电位变化ΔE和吸光度变化ΔA与滴定体积ΔV分别做曲线，对数据曲线做滤波、微分运算，求得(ΔE/ΔV)max对应的体积Va，(ΔA/ΔV)max对应的体积Vb，当|Va-Vb|≤X时，则滴定二阶段的滴定体积为V1＝(Va+Vb)/2，最终的滴定总体积为：V＝V0+V1；当|Va-Vb|＞X时，则滴定二阶段的滴定体积为V2＝Va/2，最终的滴定总体积为：V＝V0+V2；

其中：

A：代表溶液体系的吸光度数值，其数值大小是反应溶液颜色的深浅；在滴定过程中会随着高锰酸钾的滴定逐渐变大，是判定滴定终点的依据之一；

E：代表溶液体系的氧化还原电位数值，其数值大小可反应溶液是处于氧化态还是还原态，是判定滴定终点的依据之一；

M1：代表溶液体系处于还原态时的吸光度；其数值范围在0～0.2Abs之间；

M2：代表溶液体系处于氧化态时的吸光度；其数值范围在0.3～0.6Abs之间；

N1：代表溶液体系处于还原态时的电位；其数值范围在0～50mv之间；

N2：代表溶液体系处于氧化态时的电位；其数值范围在100～700mv之间；

N3：代表溶液体系处于过量氧化态时的电位；其数值范围在900～1500mv之间。

2.根据权利要求1所述的高锰酸盐指数在线监测自动滴定判定方法，其特征在于：在实际的水样测试过程中将水样状态分为以两种，第一种的水样吸光度低于0.1Abs，第二种的水样吸光度高于0.1Abs；

对于光度法的自动滴定判定方式采用吸光度变化的一阶微分的变化最大值作为滴定终点值，具体方法为计算滴定过程中吸光度对滴定体积的一阶微分的最大值对应的V为滴定终点。

3.根据权利要求1所述的高锰酸盐指数在线监测自动滴定判定方法，其特征在于：判定自动滴定停止的条件为同时满足如下两个条件；1)、溶液的电位≥1100mv；2)、溶液吸光度≥0.1Abs，滴定终点对应的滴定体积为在整个滴定过程中最大值对应的最终滴定体积。

4.一种基于权利要求1所述的高锰酸盐指数在线监测自动滴定判定方法的判定装置，其特征在于：包括有，

反应池，提供测量容器；发射光纤，作为光纤的入射端；接收光纤，作为光纤的接收端；滴定管，用于高锰酸钾的滴定；ORP电极，用于检测溶液中的氧化还原电位；注射泵，用于微量高锰酸钾的加入；信号处理模块，用于信号的处理；进样管路，用于试剂、水样、空白水和标液各组分的加入；

发射光纤和接收光纤分别自反应池的侧面接入反应池的下部，且发射光纤和接收光纤分别连接信号处理模块构成吸光度判定机构；ORP电极从上面插入于反应池中，且ORP电极连接信号处理模块构成电极判定机构；注射泵连接滴定管，滴定管从上部插入反应池内；进样管路从反应池的上部插入反应池内。