🔬 254 nm 紫外吸光度
测量水在 254 nm 波长处的吸光度，用以指示有机物（芳香族与不饱和化合物）含量。快速的分光光度方法。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 7887:2012
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 10
- 各步骤合计时间: 50 分钟
- 波长: 254 nm（紫外）
- 结果: 吸光度 [cm⁻¹] 或 SAC254 [m⁻¹]
- 比色皿: 石英，1 cm（标准）或 5 cm（低吸光度）
概述
254 nm 紫外吸光度（UV254、SAC254 —— 光谱吸收系数）是快速、简单且非侵入的指标，用于评价水中溶解性有机物（DOM）的含量。含芳环与不饱和键（C=C、C=O、C=N）的有机化合物在 254 nm 处强烈吸收紫外辐射。
UV254 是水处理工艺中很有价值的运行指标 —— 与总有机碳（TOC/DOC）含量、消毒副产物（氯化时生成的三卤甲烷 THM、卤乙酸 HAA）的生成潜势，以及混凝、过滤与活性炭吸附去除有机物的效果都相关。SUVA 结果（比紫外吸光度 = UV254/DOC × 100）反映有机物的疏水性与芳香度。
该方法列于 PN-EN ISO 7887:2012 的方法 D（紫外区分光光度法测色度），做法是以超纯水为参比，在光程 1 cm（低吸光度水样可用 5 cm）的石英比色皿中，于 254 nm 处测定过滤后水样的吸光度。
UV254 快速且低成本 —— 测定仅需数秒、不消耗化学试剂，并可用浸没式分光探头实现在线（连续）监测，因而在自来水厂的工艺监控中应用广泛。
方法原理
254 nm 紫外辐射穿过装有过滤后水样（0,45 µm 滤膜）的石英比色皿。含芳香结构的有机化合物（如腐殖质、富里酸、酚类、木质纤维素类化合物）以及其他发色团（C=C、C=O 键）吸收部分辐射。比色皿另一侧的检测器测量透射光强。按朗伯-比尔定律计算吸光度：A = −log₁₀(I/I₀)，其中 I 为透射光强，I₀ 为入射光强。结果以 SAC254（m⁻¹）或吸光度（cm⁻¹）表示。
应用领域
- 水处理工艺监控 —— 混凝与过滤效能
- 消毒副产物（DBP —— THM、HAA）生成潜势评价
- 饮用水质量快速控制 —— 运行指标
- 地表水监测 —— 有机物负荷
- 活性炭（GAC/PAC）吸附效能控制
- SUVA（UV254/DOC）计算 —— 有机物特性表征
- 水厂在线监测（浸没式探头）
- 制药与电子行业用水（纯化水）检测
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 波长 | 254 nm（紫外） |
| 结果 | 吸光度 [cm⁻¹] 或 SAC254 [m⁻¹] |
| 比色皿 | 石英，1 cm（标准）或 5 cm（低吸光度） |
| 样品过滤 | 0,45 µm（测溶解性有机物） |
| 典型值（饮用水） | <0,1 cm⁻¹（SAC254 <10 m⁻¹） |
| SUVA = UV254/DOC × 100 | >4：疏水（芳香性强）；<2：亲水 |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 7887:2012
- 标准名称（波兰语）
- Jakość wody — Badanie i oznaczanie barwy
- 标准名称（英语）
- Water quality — Examination and determination of colour
分步操作程序
-
分光光度计准备
测定前至少提前 15 分钟开机（氘灯稳定），设定波长 254 nm。
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清洗石英比色皿
用超纯水冲洗石英比色皿；必要时在 0,1 mol/L HCl 中浸泡 1 小时，再用超纯水反复冲洗并晾干。
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样品过滤
将水样经 0,45 µm 滤膜过滤，弃去最初 50 mL 滤液（滤膜饱和），将滤液收集于洁净容器中。
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分光光度计调零
参比比色皿装满超纯水，放入分光光度计并将吸光度调零（自动调零／基线）。
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样品测定
将过滤后样品装入测量比色皿，测定前先用样品润洗三次，放入仪器并读取 254 nm 处吸光度。
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平行测定
取第二份滤液重复测定，两次结果差异不应超过 5%。
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结果换算
1 cm 比色皿：SAC254 [m⁻¹] = 吸光度 [cm⁻¹] × 100；5 cm 比色皿：SAC254 = 吸光度 / 5 × 100。
-
计算 SUVA（可选）
已知样品 DOC 时：SUVA [L/(mg·m)] = UV254 [cm⁻¹] / DOC [mg/L] × 100。SUVA >4 = 芳香度高，<2 = 芳香度低。
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质量控制
每 10 个样品检查一次零点，测定参比吸光度滤光片；每 10 个样品做平行样，偏差 <5%。
-
清洗与存放
用超纯水冲洗石英比色皿并晾干，存放于专用盒中。不得用手指触碰光学面。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| UV-VIS 分光光度计 | Hach DR6000、Shimadzu UV-1900i、Thermo Scientific GENESYS 150 | 15 000–45 000 PLN |
| 1 cm 石英比色皿 | Hellma 100-QS、Starna 1-Q-1 —— 不得使用玻璃或塑料比色皿！ | 200–600 PLN/对 |
| 5 cm 石英比色皿（可选） | Hellma 100-QS，光程 50 mm —— 用于低吸光度水样 | 400–1 000 PLN/对 |
| 真空过滤装置 | Sartorius、Merck Millipore —— 配 0,45 µm 滤膜 | 1 500–5 000 PLN |
| 0,45 µm 滤膜 | 纤维素 MCE 滤膜 47 mm，Whatman、Sartorius | 150–300 PLN/包（100 片） |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 超纯水（I 型） | 7732-18-5 | 用于分光光度计调零与冲洗比色皿。254 nm 处吸光度 <0,01。Millipore Milli-Q、Elga Purelab 系统 |
| 紫外吸光度标准物质 | — | 光学滤光片或 K₂Cr₂O₇ 溶液，用于核查分光光度计的吸光度标尺 |
| 稀盐酸（HCl） | 7647-01-0 | 0,1 mol/L，用于清除石英比色皿上的有机沉积物 |
职业健康与安全
- 紫外辐射 —— 不得直视氘灯光源，测量时应关闭样品室
- 盐酸（HCl）—— 腐蚀性，清洗比色皿时佩戴手套与护目镜
- 石英比色皿 —— 易碎且昂贵，须小心取放
- 水样 —— 佩戴防护手套（可能存在污染）
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 7887:2012 — 《Water quality — Examination and determination of colour》。
该方法的原理是什么？
254 nm 紫外辐射穿过装有过滤后水样（0,45 µm 滤膜）的石英比色皿。含芳香结构的有机化合物（如腐殖质、富里酸、酚类、木质纤维素类化合物）以及其他发色团（C=C、C=O 键）吸收部分辐射。
测量范围和准确度是多少？
波长：254 nm（紫外）；结果：吸光度 [cm⁻¹] 或 SAC254 [m⁻¹]；比色皿：石英，1 cm（标准）或 5 cm（低吸光度）；样品过滤：0,45 µm（测溶解性有机物）。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 50 分钟。整个程序共 10 个步骤。
需要哪些设备？
UV-VIS 分光光度计、1 cm 石英比色皿、5 cm 石英比色皿（可选）、真空过滤装置、0,45 µm 滤膜。核心仪器的参考价格（UV-VIS 分光光度计）：15 000–45 000 PLN。
该检测用于哪些场景？
水处理工艺监控 —— 混凝与过滤效能；消毒副产物（DBP —— THM、HAA）生成潜势评价；饮用水质量快速控制 —— 运行指标；地表水监测 —— 有机物负荷；活性炭（GAC/PAC）吸附效能控制；SUVA（UV254/DOC）计算 —— 有机物特性表征；水厂在线监测（浸没式探头）；制药与电子行业用水（纯化水）检测。
需要采取哪些安全防护措施？
紫外辐射 —— 不得直视氘灯光源，测量时应关闭样品室；盐酸（HCl）—— 腐蚀性，清洗比色皿时佩戴手套与护目镜；石英比色皿 —— 易碎且昂贵，须小心取放；水样 —— 佩戴防护手套（可能存在污染）。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 7887。