文献综述

一 课题研究的背景及意义

本课题来源为”深圳凯特-南京工业大学理学院联合实验室”合作开发项目。研制一种水质多参数快速分析仪，用流动注射电化学分析法完成需要由配位滴定、沉淀滴定、原子光谱分析、离子色谱分析方法等共同完成的测试项目，快速测定工业循环冷却水的硬度（Ca² ）、浓缩倍数（K）、腐蚀因子（Cl^-）、pH和碱度。水中的钾钠离子一般采用原子光谱进行测定，钙离子一般采用络合滴定法进行测定，氯离子一般采用离子色谱法进行测定，pH采用电极法进行测定。方法钟类多，占用人员和仪器资源较大^[1]。本文拟采用流动注射-电化学传感器法在1 min内完成上述5项指标的快速检测。主要工作是为前期制作的分析仪和传感器研制适宜的定标液。

流动注射分析是将样液、反应试剂，利用泵系统经液路注入反应池/管，在一定条件下反应后，对反应体系通过检测器时产生的信号进行检测的系统分析技术^[2]。

自1975年由丹麦学者 Ruzicka 与 Hansen 首次提出流动注射分析后，20多年来，发展非常迅速。到目前为止，流动注射分析方法的应用已渗透到分析化学的各个领域，从而促进了分析的自动化。流动注射作为一种自动化、简便易操作的进样和分离富集技术，可与多种化学分析手段联用^[3]，如吸光光度法、原子光谱法、电化学以及发光分析法等。

流动注射电化学检测按原理可以分为两大类，一类是基于两相之间的电荷转移来检测，包括了最常见的电位法、伏安法和库仑法等；另一类是测量液体的电学性质，如电导检测^[4]。

流动注射电化学方法与传统电化学分析方法的基本区别在于被检测介质的流动性及检测时的非平衡状态。因载流对电极表面的不断冲洗，以及样品^[5]与电极表面接触时间短等原因，电极寿命和稳定性比一般电化学方法有所提高^[6]，但它毕竟是通过电极表面与被测溶液接触进行测定^{[7] [8]} , 电极易受被测溶液中污染电极物质的影响，使其稳定性和重现性有时比光度分析差。电化学检测基于化学相之间的电荷传递 ,电极表面附近待测物质的浓度必须代表总体浓度，与检测体积比较大的光度检测器相比，电化学检测器^[9]的设计与流体动力学的影响在流动注射电化学检测中起着非常关键的作用。在实际应用中，最常用的电化学检测有电位法、伏安法、安培法和电导法^{[10] [11]}。

流动注射电位分析法主要是以离子选择性电极作为检测器。离子选择性电极具有选择性检测、结构简单、响应时间短、线性范围比较大，以及噪音低、电信号测量方便等特点。其基本原理是借助敏感膜对某种特定的离子产生选择性响应。将敏感膜制成一定形式的流通式检测器，当试液以极微量的体积和较高的流速流经电极敏感膜表面时，在膜和试液之间将进行电荷交换并建立一定的电极电位。该膜的电极电位符合能斯特定律。

二 电解质分析仪

通过改进电解质分析仪，使原来用于测量血清中电解质含量的仪器，用于测量水质中的电解质。电解质分析仪器来从样本中检测钾离子、钠离子、氯离子、离子钙（PH）的仪器。样本可以是全血、血清、血浆、尿液、透析液、和水化液^[11]。