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氧氣質量轉移技術三重串聯電感耦合等離子質譜(ICP-MS-MS)應用于食品分析中

發布時間:2024-09-14       點擊次數:694

氧氣質量轉移?主要涉及氧氣的傳遞過程,從氣相到液相,這是一個物質擴散過程,其推動力是物質在界面兩側的濃度差。這個過程可以通過菲克定律和雙膜理論來解釋。菲克定律描述了物質通過擴散從一個區域向另一個區域的凈移動,而雙膜理論則指出,在氣液兩相接觸處,存在一個穩定的相界面,以及在相界面兩側各有一層穩定的氣膜和液膜,氧氣通過這兩層膜從氣相傳遞到液相。

氧氣質量轉移的效率受到多種因素的影響,包括污水水質、水溫、氧的分壓以及曝氣裝置的安裝深度等。為了提高氧轉移速率,可以采取一系列措施,如增加氣液接觸面積、提高氣液傳質速率和優化操作條件等。增加氣液接觸面積的方法包括使用氣體分散裝置(如氣體切割器、氣泡發生器和鏡面反射器)和填料床(如活性炭、陶瓷球等)。提高氣液傳質速率可以通過增加氣體濃度梯度和使用增加傳質流動的裝置(如攪拌器、噴嘴和氣液旋渦)來實現。優化操作條件則包括控制溫度、調整pH值以及保持適當的攪拌速度等?。

影響氧氣質量轉移,因素包括:

1?污水水質?:污水的成分和性質會影響氧氣的溶解和轉移。
2?水溫?:水溫的高低直接影響氧氣的溶解度,進而影響氧轉移速率。
?3氧的分壓?:氧氣的分壓影響氧氣從氣相到液相的轉移動力。
4?曝氣裝置的安裝深度?:曝氣裝置的位置和深度也會影響氧氣與液體的接觸效率和氧轉移速率。

氧氣質量轉移的應用廣泛,例如在水處理工程中,氧轉移速率可以影響廢水中的氧化反應效果;在發酵過程中,氧轉移速率則影響微生物生長和代謝產物的產率。因此,提高氧轉移速率對于提高工業效率和產品質量具有重要意義?。

為了提高氧轉移速率,措施有:

?1增加氣液接觸面積?,例如使用氣體分散裝置或填料床來增加氣體與液體的接觸面積。
2?提高氣液傳質速率?,通過增加氣體濃度梯度或使用增加傳質流動的裝置來提高。
?3優化操作條件?,如控制溫度和調整曝氣裝置的位置,以利于氧氣的高效轉移。
4這些措施有助于提高氧氣在液體中的傳遞速度,對于水處理工程、發酵過程等應用具有重要意義?。

此外,氧氣質量轉移技術還被應用于食品分析中,例如使用三重串聯電感耦合等離子質譜(ICP-MS-MS)技術測定食品中的硒含量。這種方法通過微波消解處理樣品后,直接用ICP-MS-MS測定,具有很低的檢測限和很好的線性,能滿足食品微量分析的要求,且具有簡便、快捷、高效等優點?。

由于單四極桿質譜技術很難全部消除等離子體、溶劑和基體產生的多原子離子干擾,提出了題示研究。采用無水乙醇直接消解松香樣品,可避免高溫灰化和濕法消解造成的損失。在附加氣氧氣流量40 mL·min~(-1)條件下進行有機進樣以消除積碳,采用三重四極桿電感耦合等離子體質譜儀雙質量過濾器及優良的碰撞/反應池技術,使用氧氣質量轉移模式,去除~(16)O~+_2、~(36)ArC~+等多原子離子干擾,實現松香中硫含量的穩定測試。結果表明,硫的質量濃度在100μg·L~(-1)以內與對應的響應強度呈線性關系,檢出限為0.52μg·L~(-1)。對低、中、高濃度水平標準溶液測定7次,測定值的相對標準偏差均小于4.0%。按照標準加入法進行回收試驗,回收率為91.2%~104%。

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