光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及滴定的判定與計(jì)算，具體設(shè)及一種光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 滴定是一種將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐量加入被分析溶液中，W待測(cè)組分、滴定液、反應(yīng)產(chǎn)物在 滴定過(guò)程中引起的顏色、沉淀或電導(dǎo)率變化等來(lái)確定反應(yīng)終點(diǎn)，分析溶液成分的方法。按滴 定終點(diǎn)判定的原理不同，滴定可分為光度滴定、電位滴定、庫(kù)倫滴定等；按反應(yīng)原理的不同， 可分為酸堿、氧化還原、沉淀或絡(luò)合滴定等。
[0003] 光度滴定是將一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到待測(cè)溶液中，同時(shí)測(cè)定待測(cè)溶液體系在適 當(dāng)波長(zhǎng)處的吸光度，通過(guò)吸光度對(duì)滴定劑用量作圖（即光度滴定曲線）來(lái)確定反應(yīng)終點(diǎn)的 方法。一般采用突變前、突變中和突變后的數(shù)據(jù)做Ξ條直線，Ξ條直線交點(diǎn)的中點(diǎn)即是反應(yīng) 終點(diǎn)。但是對(duì)于水樣成分復(fù)雜的水樣來(lái)說(shuō)，在滴定突變前的數(shù)據(jù)是多變的，并且有時(shí)候是不 成直線的。因此該方法在實(shí)際應(yīng)用中是有局限性的。
[0004] 實(shí)驗(yàn)室中滴定反應(yīng)對(duì)滴定過(guò)程要求高，人工操作常常滴定過(guò)量，而且消耗的試劑 量很大?，F(xiàn)在常常采用自動(dòng)滴定裝置來(lái)完成滴定過(guò)程，但是光度法的自動(dòng)滴定裝置中自動(dòng) 判定滴定終止和滴定終點(diǎn)W及自動(dòng)計(jì)算滴定結(jié)果還沒(méi)有全面實(shí)現(xiàn)，運(yùn)限制了光度法自動(dòng)滴 定裝置的有效推廣和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法， 該方法可W自動(dòng)判定滴定終止和滴定終點(diǎn)，并自動(dòng)計(jì)算滴定結(jié)果。
[0006] 上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法，包括滴定終止判定方法、滴定突變 點(diǎn)判定與滴定結(jié)果計(jì)算方法：
[0008] 采用光電設(shè)備測(cè)量光源透過(guò)待測(cè)液后的信號(hào)N，并記錄得到時(shí)間信號(hào)曲線Q;
[0009] 滴定終止判定方法為：滴定開(kāi)始后，即時(shí)記錄滴定過(guò)程中的信號(hào)N，并比較N值與 滴定開(kāi)始后A秒內(nèi)信號(hào)平均值0的大小，若N> 0+P，則繼續(xù)滴定，若N< 0+P，則繼續(xù)滴定 B秒后停止滴定，滴定終止；其中，1《A《10 ;-N《P《N，使得0+P在突變中點(diǎn)值與突變 終端值之間；5《B《20,使時(shí)間信號(hào)曲線Q在滴定終止前的部分為水平直線；
[0010] 滴定終止后，自動(dòng)判定滴定突變點(diǎn)并計(jì)算滴定結(jié)果，滴定突變點(diǎn)判定與滴定結(jié)果 計(jì)算方法包括如下步驟：
[0011] (1)滴定終止后，對(duì)得到的時(shí)間信號(hào)曲線Q進(jìn)行濾波平滑，得到曲線R;
[0012] (2)按如下公式計(jì)算得到曲線R的微分曲線S，對(duì)微分曲線S濾波平滑后得到曲線 U，
[0013]
[0014] (3)找出曲線U中的最大值CW及C相鄰全部正值，得到數(shù)域V;
[0015] (4)通過(guò)時(shí)間軸找出數(shù)域V對(duì)應(yīng)于曲線Q中的原始數(shù)據(jù)QW;
[0016] 妨對(duì)QW進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得到信號(hào)與時(shí)間的多項(xiàng)式函數(shù)X;
[0017] (6)按如下公式計(jì)算得到多項(xiàng)式函數(shù)X的微分曲線Z，找出曲線Z中的最大值D，D 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間E即為滴定突變點(diǎn)，
[0018]
[0019] (7)根據(jù)滴定時(shí)間與滴定劑消耗量之間的關(guān)系，得到滴定突變點(diǎn)E時(shí)刻滴定劑的 消耗量F，得出滴定結(jié)果。
[0020] 進(jìn)一步地，所述信號(hào)N為光電壓或吸光度。
[0021] 進(jìn)一步地，所述濾波平滑方法為均值濾波
[0022] 本發(fā)明的有益效果：
[0023] (1)本發(fā)明提供的光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法可W自動(dòng)判定滴定終止 和滴定突變點(diǎn)，并自動(dòng)計(jì)算滴定結(jié)果。
[0024] (2)將本發(fā)明提供的光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法用于自動(dòng)滴定儀，能 夠?qū)崿F(xiàn)光度法滴定過(guò)程的完全自動(dòng)化和智能化，有利于滴定結(jié)果精密度的提高，進(jìn)一步減 小試劑消耗量，實(shí)現(xiàn)滴定過(guò)程的小型化、自動(dòng)化和智能化。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1為光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法流程圖； 陽(yáng)0%] 圖2為一種自動(dòng)滴定裝置圖；
[0027] 圖3為光度法CODcf滴定信號(hào)曲線Q(毛刺信號(hào)部分）及其濾波平滑后的曲線R(毛 刺信號(hào)中間的一條平滑曲線，灰度圖中不易看出）；
[0028] 圖4為R的微分曲線S(毛刺信號(hào)部分）及其濾波平滑后的曲線U(毛刺信號(hào)中間 的一條平滑曲線，灰度圖中不易看出）；
[0029] 圖5為QW關(guān)于時(shí)間軸的擬合多項(xiàng)式X;
[0030] 圖6為擬合多項(xiàng)式X的微分曲線Z和其最大值D(227.Is時(shí)最大值D為0.01782);
[0031] 其中，1、支架；2、步進(jìn)電機(jī)；3、傳動(dòng)軸；4、攬拌獎(jiǎng)；5、滴定池；6、滴定池外殼；7、光 路通道；8、進(jìn)排液管；9、進(jìn)排液孔；10、支架座；11、滴定孔；12、攬拌頭。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面W滴定COD為施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。 陽(yáng)033] 如圖1流程如所示的一種光度法自動(dòng)滴定的自動(dòng)判定與計(jì)算方法，包括滴定終止 判定方法、滴定終點(diǎn)判定與計(jì)算方法：
[0034] 采用光電設(shè)備測(cè)量光源透過(guò)待測(cè)液后的信號(hào)N，并記錄得到時(shí)間信號(hào)曲線Q;
[0035] 滴定終止判定方法為：滴定開(kāi)始后，即時(shí)記錄滴定過(guò)程中的信號(hào)N，并比較N值與 滴定開(kāi)始后A秒內(nèi)信號(hào)平均值ο的大小，若N> 0+P，則繼續(xù)滴定，若N< 0+P，則繼續(xù)滴定B秒后停止滴定，滴定終止；其中，1《A《10 ;-N《P《N，使得0+P在突變中點(diǎn)值（如圖3所 示的突變初始值和突變終端值得平均值）與突變終端值（如圖3所示）之間；5《B《20， 使時(shí)間信號(hào)曲線Q在滴定終止前的部分為水平直線；
[0036] 滴定終止后，自動(dòng)判定滴定突變點(diǎn)并計(jì)算滴定結(jié)果，滴定突變點(diǎn)判定與滴定結(jié)果 計(jì)算方法包括如下步驟：
[0037] (1)滴定終止后，對(duì)得到的時(shí)間信號(hào)曲線Q進(jìn)行濾波平滑，得到曲線R(如圖3);
[0038] (2)按如下公式計(jì)算得到曲線R的微分曲線S，對(duì)微分曲線S濾波平滑后得到曲線 U(如圖4)，
[0039]
W40] 0)找出曲線U中的最大值CW及C相鄰全部正值（如圖4)，得到數(shù)域V;
[00川 （4)通過(guò)時(shí)間軸找出數(shù)域V對(duì)應(yīng)于時(shí)間信號(hào)曲線Q中的原始數(shù)據(jù)QW;
[00創(chuàng) 妨對(duì)QW進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得到信號(hào)與時(shí)間的多項(xiàng)式函數(shù)X(如圖W;
[0043] (6)按如下公式計(jì)算得到多項(xiàng)式函數(shù)X的微分曲線Z，找出曲線Z中的最大值D，D 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間E即為滴定突變點(diǎn)（如圖6)，
[0044]
[0045] (7)根據(jù)滴定時(shí)間與滴定劑消耗量之間的關(guān)系，得到滴定突變點(diǎn)E時(shí)刻滴定劑的 消耗量F，得出滴定結(jié)果。
[0046] 上述方法中，信號(hào)N為光電壓或吸光度；所述濾波平滑方