Спектроскопия поглощения в водной промышленности

Данный метод является функциональным и подходит для проверки качества и чистоты воды. С помощью спектроскопии поглощения организации, города и районы могут обнаруживать и идентифицировать содержащиеся в воде загрязняющие вещества и частицы, незаметные человеческому глазу.

Возможность обнаружения низкого содержания загрязняющих частиц в воде является жизненно необходимой. Для этого требуется использование высокочувствительного спектрометра, способного определять концентрацию частиц в ppm, см³/м³. В данной статье приведено описание высокомощного оборудования Avantes для обнаружения низких концентраций загрязняющих веществ в воде.

Описание оборудования

Прибор представляет собой спектрометр AvaSpec-HERO, соединенный с держателем кювет с длинным оптическим путем и источником излучения AvaLight-DH-S-BAL для измерения поглощения образца.

AvaSpec-HERO — это усовершенствованный спектрометр, разработанный на основе высокочувствительной компактной оптической схемы Avantes (HSC) (фокусное расстояние – 100 мм; числовая апертура – 0,13) и ПЗС-детектора с обратной засветкой и разрешением 1024×58.

Прибор обеспечивает надежное сочетание высокой чувствительности и разрешения. Спектрометр обладает функцией термоэлектрического охлаждения, что позволяет проводить исследования при длительном времени интеграции и слабом освещении.

Благодаря оснащению электроники AS7010 высококачественным аналого-цифровым преобразователем шум детектора сведен к минимуму, что обеспечивает оптимальный динамический диапазон и соотношение сигнал/шум.

Пользователям доступен выбор решеток и щелей для настраивания прибора в диапазоне 200-1160 нм и широкого спектра применений.

Спектрометр AvaSpec-HERO подходит для различных применений: от флуоресцентного анализа при слабом освещении до сложных измерений, проводимых с помощью рамановской спектроскопии.

Подключение к компьютеру осуществляется быстро и просто благодаря высокоскоростному интерфейсу USB3.0 и Gigabit Ethernet. Спектрометр оснащен цифровыми портами ввода-вывода для обеспечения внешнего запуска, а также управления затворами и импульсными источниками света Avantes.

AvaLight-DH-S представляет собой высокомощный дейтериевый-галогеновый источник излучения. AvaLight-DH-S относится к источникам излучения с несбалансированным спектром, вследствие чего прибор демонстрирует максимальный альфа-пик на длине волны 656 нм.

Для решения этой проблемы в источник излучения встроен дихроичный фильтр для подавления пика, что увеличивает динамический диапазон в 20 раз, но несколько снижает мощность.

Источник излучения AvaLight-DH-S обеспечивает непрерывный спектр с высокой эффективностью и отличается стабильностью в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах от 200 до 2500 нм.

В комплектацию прибора входит встроенный TTL-затвор, а также держатель фильтров размером до 50 x 50 x 5,0 мм. Управление TTL-затвором может осуществляться с любого спектрометра AvaSpec, что позволяет использовать опцию автоматической защиты от света в программном обеспечении AvaSoft.

Методология экспериментальных исследований

В ходе эксперимента для измерения образцов в кювете с длиной оптического пути 10 мм использовался спектрометр AvaSpec-HERO, оснащенный источником излучения AvaLight-DH-S-BAL. Эксперимент представлял собой исследование трех растворов бутилпарабена с различной концентрацией в дистиллированной воде: 100 млн⁻¹, 10 млн⁻¹ и 1 млн⁻¹.

Сбор данных проводился с использованием пакета для измерения поглощения, доступного в программном обеспечении AvaSoft.

Результаты и анализ

Для обеспечения видимости частиц была использована кювета с длиной оптического пути 10 мм. Благодаря эффективности совместного использования кюветы и спектрометра HERO удалось обнаружить содержание бутилпарабена в каждом из растворов.

В результате сопоставления данных с известными спектрами поглощения бутилпарабена было выявлено, что пики поглощения на 214 нм и 256 нм являются типовыми.

Выводы

По итогам исследования спектров поглощения трех растворов можно сделать вывод, что благодаря высокому разрешению спектрометр AvaSpec-HERO подходит для сбора спектров поглощения образцов, а также для видов применений, требующих высокого уровня чувствительности.

© Avantes

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по поставке оборудования AVANTES на территории РФ