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什么是溶解氧,？光學(xué)溶解氧測(cè)定儀有什么好處？
閱讀：1662 發(fā)布時(shí)間：2022-4-13
溶解在水中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧,，天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡,。水中溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓,、大氣壓力、水溫,、水中含鹽量等有密切關(guān)系,。清潔地面水中溶解氧一般接近飽和，20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L,。水體受有機(jī),、無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)污染，會(huì)使溶解氧降低,，當(dāng)水中溶解氧低于2mg/L時(shí),，水體即產(chǎn)生惡臭。
溶解氧分析儀是測(cè)定水中溶解氧含量的儀器,，根據(jù)測(cè)量原理,，有電化學(xué)式和光化學(xué)式兩類(lèi)。目前,，大多數(shù)溶解氧分析儀使用的是電化學(xué)傳感器,。盡管電化學(xué)傳感器的精確性和可用性被廣泛認(rèn)可，但當(dāng)用在污水處理時(shí),，其缺點(diǎn)便顯現(xiàn)出來(lái),，電化學(xué)傳感器存在明顯的問(wèn)題和局限性。包括日常維護(hù)比較復(fù)雜和頻繁,，經(jīng)常需要校準(zhǔn),；而且電極的透氣膜容易老化；以及它需要電極本身的氧化還原反應(yīng)來(lái)測(cè)定氧的濃度,，測(cè)定過(guò)程中需消耗被測(cè)樣品中的溶解氧,；并且限制了測(cè)量流速，為了使電化學(xué)電池內(nèi)受擴(kuò)散控制的電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡,，需要在膜表面維持一個(gè)最小的流量,，一般為200mL/min，在這個(gè)流量以下,，測(cè)定結(jié)果受水流的影響非常大,。此外，過(guò)高的流速也會(huì)對(duì)膜和陰極電解液層厚度產(chǎn)生影響,，從而影響測(cè)量結(jié)果,。
因此，出現(xiàn)了基于熒光技術(shù)的光學(xué)式溶解氧傳感器,，例如HACH公司的LDO,，并得到了廣泛的應(yīng)用。它主要用于市政污水,、工業(yè)污水處理廠等場(chǎng)所,，連續(xù)監(jiān)測(cè)水中的溶解氧濃度,。與電化學(xué)傳感器相比，它的優(yōu)點(diǎn)是它無(wú)需消耗氧氣,，因而不受樣品流動(dòng)速度的影響,，沒(méi)有電解液，不需要經(jīng)常做校準(zhǔn),，維護(hù)工作量也很小,。
LDO溶解氧傳感器的光學(xué)部分由兩個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)硅光電檢測(cè)器組成。傳感器帽表面有一層熒光涂層,，傳感器中的藍(lán)色LED光源發(fā)出一束藍(lán)色光,，照射在熒光物質(zhì)上，該涂層的熒光物質(zhì)隨即被這束藍(lán)光激發(fā),，此激發(fā)態(tài)并不穩(wěn)定,，遇到氧以后會(huì)迅速釋放出紅色的光線(xiàn)并回復(fù)至原始狀態(tài)。此紅光和先前LED發(fā)射的藍(lán)光存在一個(gè)時(shí)間滯后,，光電檢測(cè)器可以監(jiān)測(cè)到藍(lán)光和紅光之間的這個(gè)相位滯后,，即測(cè)量熒光物質(zhì)從被藍(lán)光激發(fā)到發(fā)射紅光后恢復(fù)原態(tài)的時(shí)間，根據(jù)這個(gè)來(lái)計(jì)算水中溶解氧的含量,。該相位滯后與發(fā)光體附近的溶解氧濃度成反比,。當(dāng)氧氣與熒光物質(zhì)接觸后，則其產(chǎn)生的紅色光的強(qiáng)度會(huì)降低,，同時(shí)其產(chǎn)生紅光的時(shí)間也會(huì)縮短,，水樣中溶解的氧氣的濃度越高，則傳感器產(chǎn)生的紅光的強(qiáng)度就會(huì)越低,。
并且,，探頭發(fā)光體外面鍍有一層炭黑色的聚苯乙烯，可實(shí)現(xiàn)光絕緣,，并且,，當(dāng)傳感器帽附著在傳感器上時(shí)，可以保護(hù)傳感器不受外部光源干擾,。由于傳感器并非化學(xué)原理,，因此該傳感器的測(cè)量不受水中各種重金屬離子、H2S,、NH4等化學(xué)物質(zhì)的干擾,。