溶解氧儀是測量溶解在水溶液內的氧氣的含量,。氧氣通過周圍的空氣,、空氣動和光合作用溶解于水中,??捎脕頊y量用來對氧含量會影響反應速度,、程效率或環(huán)境的程行監(jiān)控:如水產養(yǎng)殖,、生物反應、環(huán)境測試(湖,、溪,、海洋)、水/廢水處理,、葡萄酒,。
環(huán)境影響
適當?shù)娜苎鯇玫乃|是*的,所有的生命形態(tài)都需要氧,。天然的溪水凈化過程要求有恰當?shù)难鹾抗┙o有氧生命形態(tài),。如水中的氧含量低于5.0mg/L,水生物生存就有困難,,濃度越低越困難,。如氧含量低于1-2mg/L并持續(xù)幾小時將導致水生物大批死亡,。
應用場合
溶氧電可用來測量用來對氧含量會影響反應速度、程效率或環(huán)境的程行監(jiān)控:如水產養(yǎng)殖,、生物反應,、環(huán)境測試(湖、溪,、海洋),、水/廢水處理、葡萄酒,。
溫度補償
對標準溶氧測量說,,溫度影響到氧的溶解度和擴散速度,因此行溫度補償,。
鹽度修正
溶解鹽的存在限制了可溶解于水的氧的含量,。氧的濃度和分壓之間的關系隨著每份樣品溶液鹽度的不同而變化,因此多數(shù)的儀表制商提供人調節(jié)鹽度來修正由離子濃度不同而成的變化,。
生化需氧量
BOD 測試般用于污水處理廠,,水處理廠需要知道微生物分解有機物質時從水中消耗的氧的量,這點很重要,。該測試可使水處理廠確定水處理的效力或仍然存在的污染量,。通過測量定培養(yǎng)期起始及終止時溶解于樣品內的氧的含量可以確定廢水、排出液和污水的相對需氧量,??赏ㄟ^測出時間1的溶氧(T1),減去時間2的溶氧(T2);將該數(shù)值乘以zui終樣品體積(VF)并除以zui初樣品體積(V)來計算出BOD,。
BOD (mg/L) = (T1 – T2)VF/V
故障處理
使用譜式電時,,校正或測量前要預熱至少15-30分鐘。
為確保膜的電解液內沒有氣泡,,ASI膜帽在上要求在裝上膜頭時要排除掉所有液腔內的空氣,。
膜表面上不能留有何氣泡,否則它會將氣泡當作氧飽和樣品行讀數(shù),。
即使使用的是帶有自動溫度補償?shù)膬x表,,也要在接近樣品溶液的溫度下校正電。
電應在空氣中校正,,以空氣作為的飽和溶解氧標準點,。
由于電對氧的消耗,探頭表面氧的濃度會瞬間降低,,因此測量時要對溶液行攪拌,,這很重要。
如膜已破損則要行更換,。
測定原理
常見的溶氧儀多采用隔膜電作換能器,,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號,,再經(jīng)放大、調整(包括鹽度,、溫度補償),,由模數(shù)轉換顯示。
化電壓,。有的化電壓為0.7伏,。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰表面,在電上發(fā)生如下反應,。
陰被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同時,,陽被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl
在正常情況下,上述還原-氧化反應產生的擴散電i∞之值與溶氧濃度成正比,。可用下式表示:
i∞=nFA(Pm/L)Cs
式中:i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴散電
n-得失電子數(shù)
F-法拉常數(shù)(96500 庫侖)
A-陰表面積(平方厘米)
Pm-薄膜的滲透系數(shù)(厘米2/秒)
L-薄膜的厚度(厘米)
Cs-溶解氧濃度(ppm)
當電結構和薄膜確定之后,,式中A,、Pm、L,、n等均為常數(shù),。令K= nFA(Pm/L),則上
式中:i∞=KCs,。
因此可見,,只要測得擴散電i∞,即可測得溶解氧濃度,。為消除溫度,、鹽度和氣壓因素影響,各型號產品采用各自行補償,。
原電池型(Galvanic Cell):當外界氧分子透過薄膜入電內相到達陰的三相界面時,,產生下式反應。
銀陰被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同時,,鉛陽被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O
即:氧在銀陰上被還原為氫氧根離子,,并同時向外電路獲得電子;鉛陽被氫氧化鉀溶液腐蝕,生成鉛酸氫鉀,,同時向外電路輸出電子,。接通外電路之后,便有信號電通過,,其值與溶氧濃度成正比,。
儀器分類
◆按便攜性分為:便攜式溶解氧儀,臺式溶解氧儀和筆式溶解氧儀,。
◆按用途分為:實驗室用溶解氧儀,,業(yè)在線溶解氧儀等,。
◆按程度分為:經(jīng)濟型溶解氧儀,智能型溶解氧儀,,型溶解氧儀或分為針式溶解氧儀,,數(shù)顯式溶解氧儀。
◆筆式溶解氧儀,,般制成單量程,,測量范圍狹,為用簡便儀器,。
便攜式和臺式溶解氧儀測量范圍較廣,,常用儀器,不同點是便攜式采用直供電,,可攜帶到現(xiàn)場,。實驗室溶解氧儀測量范圍廣、能多,、測量度,。
業(yè)用溶解氧儀的點是要求穩(wěn)定性好、作可靠,,有定的測量度,、環(huán)境適應能力強、抗干擾能力強,,具有模擬里量輸出,、數(shù)字通訊、上下限報警和控制能等,。