物理吸收法（UV 紫外法）測量 COD 的核心原理，是基于朗伯 - 比爾定律（Lambert-Beer Law） 和有機(jī)物的紫外吸收特性—— 水中的還原性有機(jī)物（COD 的核心貢獻(xiàn)者）對(duì)特定波長的紫外光具有選擇性吸收，通過測量紫外光的吸收強(qiáng)度，可間接推算出水中有機(jī)物的濃度，進(jìn)而得到 COD 值。

一、核心前提：有機(jī)物的紫外吸收特性

COD（化學(xué)需氧量）的本質(zhì)是 “水中還原性有機(jī)物被氧化所需的氧量"，而絕大多數(shù)還原性有機(jī)物（如碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、芳香族化合物等）的分子結(jié)構(gòu)中含有共軛雙鍵（C=C）、羰基（C=O）、羥基（-OH） 等官能團(tuán)。這些官能團(tuán)會(huì)對(duì)波長為 254nm（紫外區(qū)） 的光產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收 —— 這是 UV 法測量 COD 的 “物質(zhì)基礎(chǔ)"。

簡單來說：水中有機(jī)物濃度越高，對(duì) 254nm 紫外光的吸收越強(qiáng)；反之則越弱，這種吸收強(qiáng)度與有機(jī)物濃度的線性關(guān)系，是 UV 法間接計(jì)算 COD 的核心邏輯。

二、關(guān)鍵定律：朗伯 - 比爾定律（定量依據(jù)）

UV 法的定量計(jì)算玩全依賴?yán)什?- 比爾定律，該定律描述了 “光的吸收強(qiáng)度與物質(zhì)濃度、光在介質(zhì)中傳播距離（光程）" 的定量關(guān)系，公式如下：
A = ε × b × c
其中各參數(shù)含義如下：

由于實(shí)際水樣中有機(jī)物是 “多種混合物"，無法單獨(dú)測量每種有機(jī)物的 ε 值，因此 UV 法會(huì)通過 **“校準(zhǔn)曲線"** 簡化計(jì)算：先使用已知 COD 值的標(biāo)準(zhǔn)溶液（如鄰苯二甲酸氫鉀溶液），測量其對(duì)應(yīng)吸光度 A，建立 “A-COD" 的線性關(guān)系（替代單一 ε 值）；實(shí)際測量時(shí)，只需檢測水樣的 A 值，代入校準(zhǔn)曲線即可直接算出 COD。

三、傳感器結(jié)構(gòu)與測量流程（原理落地）

UV 紫外法 COD 傳感器的硬件設(shè)計(jì)圍繞 “精準(zhǔn)測量吸光度" 展開，核心結(jié)構(gòu)包括光源、檢測池、檢測器、參比光路四部分，具體測量流程如下：

光源發(fā)射特定波長光
傳感器內(nèi)置254nm 紫外 LED 光源（主測量光）和850nm 紅外 LED 光源（參比光）。254nm 光用于測量有機(jī)物吸收，850nm 光用于消除干擾（濁度、色度對(duì)紫外光的非特異性吸收）。

光穿過水樣（檢測池）
水樣流入傳感器的 “檢測池"（光程 b 固定，如 5mm/20mm/50mm），254nm 紫外光穿過水樣時(shí)，部分被有機(jī)物吸收，剩余光（透射光）到達(dá)檢測器；同時(shí) 850nm 紅外光也穿過水樣，幾乎不被有機(jī)物吸收（僅被濁度、懸浮物吸收）。

檢測器接收并計(jì)算吸光度
檢測器分別接收 “254nm 透射光強(qiáng)度（I）" 和 “初始 254nm 光強(qiáng)度（I?）"，通過公式 A = log(I?/I) 計(jì)算出 “有機(jī)物相關(guān)吸光度"；同時(shí)通過 850nm 光的吸收強(qiáng)度，扣除 “濁度 / 懸浮物導(dǎo)致的額外吸光度"，得到凈吸光度（A 凈）。

換算為 COD 值
傳感器根據(jù)預(yù)先校準(zhǔn)好的 “凈吸光度 - COD" 曲線，將 A 凈直接換算為 COD 測量值，最終顯示或輸出數(shù)據(jù)（如 4-20mA 信號(hào)、RS485 通訊）。

四、UV 法的核心優(yōu)勢(shì)與局限性（原理衍生特性）

UV 法的特性玩全由其 “物理吸收" 原理決定，與化學(xué)氧化法（重鉻酸鉀法）形成鮮明對(duì)比：

1. 核心優(yōu)勢(shì)

無需試劑，運(yùn)維簡單：僅依賴光的吸收，無需添加氧化劑、催化劑（如硫酸銀），避免了試劑消耗、廢液處理的成本和麻煩。

響應(yīng)速度快：從水樣進(jìn)入檢測池到出結(jié)果僅需幾秒至幾十秒（化學(xué)法需加熱回流 2 小時(shí)），適合實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。

無二次污染：因無化學(xué)試劑參與，不會(huì)產(chǎn)生含重金屬（如汞）、強(qiáng)酸的廢液，環(huán)保性更強(qiáng)。

2. 局限性（原理帶來的固有問題）

需提前校準(zhǔn)，依賴標(biāo)準(zhǔn)曲線：不同水樣中有機(jī)物的種類（如生活污水 vs 印染廢水）不同，其平均摩爾吸光系數(shù) ε 存在差異，若用通用校準(zhǔn)曲線測量，可能導(dǎo)致誤差（需用目標(biāo)水樣的標(biāo)準(zhǔn)溶液重新校準(zhǔn)）。

易受干擾物質(zhì)影響：

濁度（懸浮物）、色度會(huì)吸收 254nm 紫外光，導(dǎo)致測量值偏高（需通過 850nm 參比光補(bǔ)償，或預(yù)處理過濾）；

硝酸鹽（NO??）在 254nm 處也有吸收，若水樣中硝酸鹽濃度高（如地下水），會(huì)誤計(jì)入 COD 值（需額外校正或選擇抗硝酸鹽干擾的傳感器）。

量程有上限（光飽和效應(yīng)）：當(dāng)水樣 COD 過高（如 > 2000mg/L）時(shí)，254nm 紫外光會(huì)被有機(jī)物WAN 全吸收（透射光 I≈0），吸光度 A 超出線性范圍（即 “光飽和"），需稀釋后才能測量（化學(xué)法可通過調(diào)整試劑濃度擴(kuò)展量程）。

總結(jié)

UV 紫外法測量 COD 的本質(zhì)是：利用有機(jī)物對(duì) 254nm 紫外光的選擇性吸收，通過朗伯 - 比爾定律將吸光度轉(zhuǎn)化為 COD 值。其核心優(yōu)勢(shì)是快速、無試劑，適合在線實(shí)時(shí)監(jiān)測；但需解決校準(zhǔn)匹配、干擾補(bǔ)償、高濃度稀釋等問題，才能確保測量精度。