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深夜,北風卷著雪花,撲打在野外水質自動監測站的外墻上。站房內,一臺高錳酸鹽指數在線自動監測儀正安靜地運行,它的管路里,除了待測的水樣與化學試劑,還流淌著另一道無色的“血液”——防凍液。正是這道“暖流”,在嚴寒中維系著整套分析系統脆弱的生命線,確保數據源源不斷地傳回監控中心。 對于高錳酸鹽指數在線監測儀而言,冬季是一場嚴峻的生存考驗。這類儀器的正常工作環境溫度通常建議在+5℃以上。當氣溫跌破冰點,危害是多維的:首先,儀器內部用于輸送水樣、試劑的各種細小管路(如進樣管、計量管、廢液管)會率先凍結堵塞,導致采樣和分析流程完全中斷。其次,核心反應單元——消解池或測量池中的液體一旦結冰膨脹,極易造成池體破裂或密封損壞,這種損傷往往是永久性的。 更棘手的是,許多儀器具有自清潔刷或機械攪拌等運動部件,冰凍會直接“鎖死”這些功能,引發電機過載損壞。因此,防凍并非可選操作,而是保證儀器在低溫環境下持續、準確運行的生死攸關之舉。 那么,如何為監測儀科學地使用防凍液呢?這并非簡單灌注,而是一套精細的系統工程,關鍵在于隔離、替換與保護。 最核心且常見的應用,是在儀器的進樣與排放管路系統中。對于從開放水域抽取水樣的監測儀,其采樣頭、提升泵和長達數十甚至上百米的輸水管路是最脆弱的環節。此時,需要在采樣程序間歇或長期待機時,啟動儀器的“防凍模式”。該模式會自動或用指令控制,將管路及采樣頭內的存水全部排空,并反向吸入或灌注指定濃度的防凍液,通常是低冰點的乙二醇或丙二醇溶液。這道液體屏障能有效占據管路空間,阻止外部寒冷空氣侵入導致殘留水結冰。同樣,分析完成后排放廢液的管路也需如此處理,防止廢液在排出過程中凍結堵塞。 除了管路,儀器內部一些非參與化學反應的輔助水路也需要防凍液的保護。例如,部分儀器的光學檢測部件可能需要恒溫循環水冷卻,或者清洗單元配有獨立水箱。這些儲水容器在低溫站房內同樣面臨凍結風險。在不影響測量精度的前提下,可以將這些系統中的純水替換為專用的儀器防凍液,以從根本上杜絕凍脹隱患。 然而,使用防凍液必須極度謹慎,嚴守 “不接觸”原則”。高錳酸鹽指數的測定基于精密的高錳酸鉀氧化滴定法,任何外源性有機物(如防凍液的主要成分乙二醇)一旦污染反應體系,都將嚴重干擾氧化還原過程,導致測量結果嚴重失真甚至失效。因此,防凍液絕對不允許進入包含水樣、試劑、標準液的反應流路、計量單元和消解池。實際操作中,必須依靠儀器精密的電磁閥和程序控制,確保防凍液流經的路徑與核心分析流路完全物理隔離,兩者僅在外部管路中實現“交接班”。
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