温度控制对分光光度法测定pH的影响.pdfVIP

第35卷第3期 海洋技术学报 V01．35，No．3 2016年6月 OFOCEANTECHNOLOGY JOURNAL Jun．2016 doi：10．3969／j．issn．1003-2029．2016．03．018 温度控制对分光光度法测定pH的影响 刘玉，司玉洁，赵宇梅，王宁 (国家海洋技术中心，天津300112) 摘要：海洋中二氧化碳含量增加，使得海洋生态环境发生变化。海洋碳循环及海洋酸化的监测数 据是评估生态环境变化的重要指标．pH作为一项碳循环监测重要指标．其测量的精度指标要求 达到千分之五．传统意义上的敏感电极法测量海水中pH测量精度为±o．2．已不能满足海水碳循 环监测的要求，分光光度法测定海水pH无需校正，精密度±o．005，该方法可用于碳循环船基监测 和岸基监测。分光光度法测定海水pH．测量环境和样品恒温于25℃．一般商用分光光度计无恒 温功能，本研究通过恒温水循环系统，对分光光度计舱内侧壁及比色皿架外壁进行恒温设计，准确 控制温度。结果表明，标准缓冲溶液在24．0℃，24．5 cC，25．0℃，25．5℃和26．0℃下，pH随温度呈 线性变化、5组实测pH值与公式计算理论值差值无显著差异。在25．0℃测定5个不同海水样本 pH．均得到了稳定数值。 关键词：温度控制；分光光度法；pH测定 中图分类号：X834 文献标志码：A 文章编号：1003—2029(2016)03—0094—04 pH是海洋碳循环体系的重要参数之一，在海 pH=pK(HI)+log。。卫士(2) 洋监测中具有重要意义。对pH进行长期连续高精 [HI] 度监测，可以为海洋碳循环和海洋酸化的研究提供 该方法的原理是基于不同形式的显色剂具有 基础数据。目前，测量海水pH的主要方法有电极电 不同的吸收光谱。因此，组合光谱里的信息可以用 位法和分光光度法。电极电位法发展较早，现已应 来估算[F-]／[HI一】。 用到海水pH的常规现场原位测量中，但该方法受 朗伯一比尔定律给出了单个波长，入的吸光值， 电极漂移和校准技术等影响，测量精度相对较低， 光程为1。 在长期连续监测中受到了一定限制。分光光度法测 ^ 一 一 ，一 ，一 (3) 量海水中pH值从20世纪80年代末开始发展，该 D 方法准确度与精密度较高，并且无需校正，已在国 式中：佛与样品的背景吸收有关；e是由于仪器 外得到广泛应用川。 噪音所造成的误差项。消光系数的值：岛(HI一)及岛 分光光度法测量pH是由分光光度计测量样品 (H12一)作为波长的函数已测量，那么，双波长以及多 加入显色剂前后变化情况来判定样品中所含[H+]，由 波长吸光率的测量可用来估算[12-]／[HI-]的比值。 此得到所测样品的pH值。 在仅有双波长的情况下，假设背景可以通过一 分光光度法pH测定的二级解离过程如式(1)个负的程序得以消除，式(3)可以经重新整理得到 所示： (假设不存在实验误差)：