溶解氧是一種活性氣體,。一直到20世紀(jì)60年代初，還沒有簡單的溶解氧測定方法,，通常使用滴定法,，即所謂的Winkler滴定法，該方法由Lajos Winkler于1888年發(fā)表,。

溶解氧通過碘量滴定法測定,。這是一個多階段的過程，只能在實驗室條件下進(jìn)行,，并存在很多不確定性,。

電化學(xué)傳感器系列

1962年，Leland Clark（1918 - 2005）發(fā)表了以他自己名字命名的克拉克電極,，它是電化學(xué)氧傳感器之母,。這是一個充滿電解質(zhì)的電化學(xué)測量池，通過一個氣體滲透（聚四氟乙烯）膜與待測介質(zhì)隔開,，并帶有一個電極系統(tǒng),，其中陰極表面的溶解氧被還原,。在這種類型的測量池中，測量設(shè)備在電極之間施加一個確定的電壓,，使這一過程運行最好,。

賽萊默旗下品牌 WTW 傳感器，如用于廢水分析的TriOxmatic®系列傳感器,，就是根據(jù)這一原理工作的,。TriOxmatic®這個名字源于第三個電極，它可以監(jiān)測所用電解液的質(zhì)量,，并發(fā)出更換電解液的信號,。

另一種溶解氧傳感器至今仍在廣泛使用，特別是在現(xiàn)場和在實驗室應(yīng)用的CellOx®系列的原電池氧傳感器,。

與極譜法氧氣傳感器不同,，這種傳感器有一種內(nèi)部電池，可自行產(chǎn)生所需的電壓：陰極由金制成,，陽極由鉛制成,。

在氧氣存在的情況下

發(fā)生如下氧化還原方程

2 Pb → 2 Pb2++4e-氧化

4e-+O2+2H2O → 4OH-還原

2 Pb+O2+2H2O → 2 Pb（OH）2總體反應(yīng)

由此可見,，傳感器需要維護(hù),，清除氫氧化鉛沉淀物,。然而,，傳感器的優(yōu)點也顯而易見,，不必像極譜法傳感器那樣長久地或至少在一段時間內(nèi)與測量設(shè)備相連接才能實現(xiàn)其全部功能,，而是在拔掉電源或接通電源時,，也可隨時運行。DIN EN ISO 5814標(biāo)準(zhǔn)也對電化學(xué)氧氣傳感器的功能進(jìn)行了說明,。

電化學(xué)氧傳感器的特點

從上面的公式可以看出，電化學(xué)式氧傳感器需要消耗氧氣。

在實驗室中要進(jìn)行攪拌以便提供氧氣供應(yīng),，但對于河流,、溪流或湖泊等水體,，自然流動通常就足夠了,。如果不能保證這一點,，傳感器消耗的氧氣就會多于供給的氧氣,，讀數(shù)就會降低。

用光電極測量

在20世紀(jì)90年代，光學(xué)氧傳感器（即所謂的光電極）的開發(fā)最初始于醫(yī)療應(yīng)用中的呼吸測量,。在21世紀(jì)初,，這種測量方法也進(jìn)入了環(huán)境市場。這種測量方法的原理基于所謂的淬滅,，由Stern-Volmer方程描述。有些染料在短波光照射下會轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),，并反過來發(fā)光,，這種行為稱為熒光。發(fā)射光的波長明顯較長,，因此能量也比照射光低。

合適染料的熒光會減弱或熄滅，這取決于所謂的淬滅劑（在我們的例子中為大氣中的氧氣）的濃度,。

F0是沒有淬滅劑時熒光染料的熒光強(qiáng)度,，F(xiàn)是有淬滅劑時的電流強(qiáng)度，K是Stern-Volmer常數(shù),，[C]是淬滅劑的濃度,。

激發(fā)光與發(fā)射光之間的相移

除了強(qiáng)度降低之外，還有一種更為穩(wěn)定的現(xiàn)象：隨著淬滅劑濃度的增加,，照射光和熒光之間的相位角也會發(fā)生變化

無氧時的最大強(qiáng)度

該方法現(xiàn)已成為國際標(biāo)準(zhǔn),，在DIN ISO 17289-12 2014中進(jìn)行了說明,。賽萊默專為廢水處理設(shè)計的FDO® 700 IQ和專為實驗室和現(xiàn)場應(yīng)用設(shè)計的FDO® 925都遵循這一原則,。

由于光學(xué)氧傳感器不消耗氧氣，因此原則上不需要攪拌,，但攪拌有助于交換溶解在頂層的氧氣，從而保護(hù)染料不受損害,。