铜浓度计工作原理

一、光学比色法（分光光度法）

1. 样品预处理：自动采样后过滤、恒温，必要时消解（如高温消解将络合 / 有机铜转为 Cu²⁺）、还原（如盐酸羟胺将 Cu²⁺转为亚铜）。

2. 显色反应：加入特异性显色剂（如浴铜灵、BCO），与铜离子生成稳定有色络合物，颜色深浅与浓度正相关（如浴铜灵 - 亚铜络合物在 470nm 呈黄棕色，BCO-Cu²⁺在 546nm 呈蓝色）。

3. 光电测量：特定波长光穿过比色皿，光电传感器测透射光强度，计算吸光度（A=lg (I₀/I)）。

4. 浓度计算：通过校准曲线将吸光度换算为浓度，支持自动量程、稀释与校准，数据经 4-20mA 或 RS-485 输出。

二、离子选择性电极法（ISE）

1. 电极体系：由铜离子选择性电极（敏感膜对 Cu²⁺特异响应）、参比电极（提供稳定参比电势）与温度电极组成。

2. 电势响应：Cu²⁺在敏感膜表面发生离子交换，产生膜电势，总电势差符合能斯特方程：E = E⁰+(2.303RT/nF) lg [Cu²⁺]，与浓度对数成正比。

3. 信号处理：仪器将电势差转换为浓度，内置自动温度补偿（Nernst 斜率随温度变化）与多点校准，直读 ppm、mg/L 等单位。

4. 适用范围：测量范围通常 0.06–6400ppm，适合电镀液、低浊度水样的在线连续监测。

三、阳极溶出伏安法（ASV）

1. 预富集：工作电极（玻碳 / 金电极）加负电位，Cu²⁺在电极表面还原沉积为铜单质。

2. 溶出扫描：线性扫描电位由负变正，沉积铜重新氧化溶解，产生特征溶出峰电流。

3. 定量：峰电流与铜浓度成正比，通过标准曲线或标准加入法定量，抗干扰能力强。

四、原子吸收光谱法（AAS）

1. 样品原子化：通过火焰或石墨炉将样品中铜化合物转为基态铜原子蒸汽。

2. 特征吸收：铜空心阴极灯发射 228.8nm 特征光，穿过原子蒸汽时被基态铜原子吸收，吸光度与原子浓度正相关。

3. 浓度计算：根据校准曲线换算浓度，适合痕量至常量铜的精准测定。

五、主流原理对比表

六、关键共性环节

1. 校准：定期用标准液校准（比色法校准曲线、ISE 多点校准），消除漂移。

2. 温度补偿：比色法中反应速率与吸光度、ISE 中能斯特斜率均受温度影响，需实时补偿。

3. 样品预处理：过滤去除悬浮物、消解 / 还原统一形态，确保测量准确性。

七、选型建议

• 测总铜或复杂基质（如废水）：优先光学比色法（带消解模块）。

• 在线连续测 Cu²⁺（如电镀液）：选 ISE 法，响应快、维护简单。

• 痕量铜（ppb 级）：阳极溶出伏安法或原子吸收法。