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溶解氧電極簡介
溶解氧電極簡介
基本理論
溶氧分析是測量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量,。氧氣通過周圍的空氣,、空氣流動和光合作用溶解于水中,。
通過呼吸和分解作用,，溶解氧會在水中消耗,，主要依靠空氣和光合作用進(jìn)行補(bǔ)充,。水中氧的含量主要取決于溫度,。溫水的氧濃度要低于冷水,。但溶氧含量過高對動植物會有害。
溶氧電極可以用來測量現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)被測樣品水溶液內(nèi)的溶氧含量,。由于溶解氧是水的質(zhì)量的主要指標(biāo)之一,，因此溶氧電極可廣泛用于各種場合下的溶氧含量的測量，尤其是養(yǎng)殖水,、光合作用和呼吸作用及現(xiàn)場測量,。在對溪水和湖水支持生物存活的能力進(jìn)行評估時，要進(jìn)行生化需氧量測試（BOD）在消耗氧氣的含有有機(jī)物的樣品水溶液變腐時對其進(jìn)行測量并確定溶氧濃度和樣品水溶液溫度之間的關(guān)系,。
溶氧電極用一薄膜將鉑陰極,， 銀陽極,，以及電解質(zhì)與外界隔開，一般情況下陰極幾乎是和這層膜直接接觸的,。氧以和其分壓成正比的比率透過膜擴(kuò)散,，氧分壓越大，透過膜的氧就越多,。當(dāng)溶解氧不斷地透過膜滲入腔體,，在陰極上還原而產(chǎn)生電流，此電流在儀表上顯示出來,。由于此電流和溶氧濃度直接成正比,，因此校正儀表只需將測得的電流轉(zhuǎn)換為濃度單位即可。
溶氧濃度通常用mg/L（每升水的溶氧量）或ppm（百萬分之幾）,。有些儀表將計(jì)算出的氧含量和觀察到的濃度進(jìn)行比較得出飽和度百分比（O2％ sat.）
確定溶氧有兩種方式,，極譜式和原電池式。極譜式電極需儀表輸入一電壓對電極進(jìn)行極化,。由于外加電壓可能要15分鐘才能穩(wěn)定,，因此極譜式電極使用前通常要進(jìn)行預(yù)熱確保電極能妥當(dāng)極化。原電池式的兩個極由兩種不同的能自發(fā)極化產(chǎn)生電壓的金屬構(gòu)成,。由于原電池式的電壓是自發(fā)產(chǎn)生而不是外界提供的,，因此原電池式電極使用時無需極譜式電極極化所需的“預(yù)熱”。
環(huán)境影響
適當(dāng)?shù)娜苎鯇玫乃|(zhì)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(dāng)?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(dǎo)致水生物大批死亡,。
應(yīng)用場合
溶氧電極可用來測量用來對氧含量會影響反應(yīng)速度,、流程效率或環(huán)境的流程進(jìn)行監(jiān)控：如水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物反應(yīng),、環(huán)境測試（湖,、溪、海洋）,、水/廢水處理,、葡萄酒生產(chǎn)。
溫度補(bǔ)償
對標(biāo)準(zhǔn)溶氧測量來說,，溫度影響到氧的溶解度和擴(kuò)散速度,，因此必須進(jìn)行溫度補(bǔ)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(guān)系隨著每份樣品溶液鹽度的不同而變化,，因此多數(shù)的儀表制造商提供人工調(diào)節(jié)鹽度來修正由離子濃度不同而造成的變化,。
生化需氧量（BOD）
BOD測試一般用于污水處理廠，水處理廠需要知道微生物分解有機(jī)物質(zhì)時從水中消耗的氧的量,，這點(diǎn)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。通過測量特定培養(yǎng)期起始及終止時溶解于樣品內(nèi)的氧的含量可以確定廢水,、排出液和污水的相對需氧量,。可通過測出時間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(jì)算出BOD。
BOD （mg/L） = （T1 – T2）VF/V
故障處理
使用極譜式電極時,，校正或測量前要預(yù)熱至少15－30分鐘,。
為確保膜的電解液內(nèi)沒有氣泡，ASI膜帽在設(shè)計(jì)上要求在裝上膜頭時要排除掉所有液腔內(nèi)的空氣,。
膜表面上不能留有任何氣泡,，否則它會將氣泡當(dāng)作氧飽和樣品進(jìn)行讀數(shù)。
即使使用的是帶有自動溫度補(bǔ)償?shù)膬x表,，也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極,。
電極應(yīng)在空氣中校正， 以空氣作為100％的飽和溶解氧標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn),。
由于電極對氧的消耗,，探頭表面氧的濃度會瞬間降低，因此測量時要對溶液進(jìn)行攪拌,，這很重要,。
如膜已破損則要進(jìn)行更換。