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Updated: Jul 24, 2025
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Published on: May 8, 2021
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基于智能手机的化学氧气需求和颜色分析方法的分散环境应用
Jussara Câmara Cardozo1, Inalmar D Barbosa Segundo1, Edney R V P Galvão2
1Renewable Energies and Environmental Sustainability Research Group, Institute of Chemistry, Federal University of Rio Grande do Norte, Av. Salgado Filho 3000, Lagoa Nova, Natal, RN, CEP 59078-970, Brazil.
Scientific reports
|July 8, 2023
概括
这项研究引入了一种智能手机成像方法,用于分析化学氧气需求 (COD) 和水颜色,为环境监测提供了传统光谱仪的快速和准确的替代方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 水质监测 水质监测
背景情况:
- 传统的水质分析方法,如化学氧气需求 (COD) 和颜色的光谱测量,可能耗时且需要专门的设备.
- 现有的智能手机环境监测应用程序主要集中在有机和无机污染物上,在废水处理中对颜色和COD分析的探索有限.
研究的目的:
- 开发和验证基于智能手机成像的化学氧气需求 (COD) 和水色分析量化方法.
- 评估使用智能手机成像监测废水处理过程的可行性,特别是甲蓝 (MB) 染料的电化学处理.
- 为了比较基于智能手机的分析与传统光谱测量的准确性和线性.
主要方法:
- 开发COD的校准曲线,使用理论二甲酸盐值与光谱仪结果进行比较.
- 在智能手机应用程序中使用HSV和/或RGB颜色模型进行定量分析.
- 甲蓝 (MB) 染料污染水的电化学处理,使用添加钻石 (BDD) 阳极,在不同电流密度 (30-90 mA cm-2) 上进行电化学处理.
- 来自美容院的真实废水废水样本的分析.
主要成果:
- 智能手机成像在COD分析中获得了较高的准确性 (98.3%),而光谱相对 (96.2%).
- 智能手机方法在色彩分析中显示出高达50毫克L-1的线性,显著超过光谱仪10毫克L-1.1的极限.
- 使用较高电流密度 (60-90 mA cm-2) 的电化学处理,在120分钟内完全消除了颜色,并减少了近80%的COD.
- 对真实废水样本的分析显示了可接受的COD值标准偏差.
结论:
- 智能手机成像为水质监测中的COD和色彩分析提供了一个简单,快速和准确的替代方案.
- 开发的方法适用于评估包括电化学过程在内的废水处理效率.
- 智能手机的低成本和便携性使得这种方法对分散的公共水源监测政策非常有益.
