溶解氧儀是測(cè)量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。氧氣通過(guò)周圍的空�、空氣流�(dòng)和光合作用溶解于水中??捎�?lái)�(cè)量用�(lái)�(duì)氧含量會(huì)影響反應(yīng)速度、流程效率或�(huán)境的流程�(jìn)行監(jiān)�:如水�(chǎn)�(yǎng)�、生物反�(yīng)、環(huán)境測(cè)�(�、溪、海�)、水/廢水處理、葡萄酒生產(chǎn)�
溶解氧儀的定義:
溶氧分析儀是測(cè)量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。氧氣通過(guò)周圍的空�、空氣流�(dòng)和光合作用溶解于水中�
通過(guò)呼吸和分解作用,溶解氧會(huì)在水中消�,主要依靠空氣和光合作用�(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�(guò)高對(duì)�(dòng)植物�(huì)有害�
溶氧電極可以用來(lái)�(cè)量現(xiàn)�(chǎng)�?qū)�?yàn)室內(nèi)被測(cè)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),因此溶氧電極可廣泛用于各種�(chǎng)合下的溶氧含量的�(cè)�,尤其是�(yǎng)殖水、光合作用和呼吸作用及現(xiàn)�(chǎng)�(cè)量。在�(duì)溪水和湖水支持生物存活的能力�(jìn)行評(píng)估時(shí),要�(jìn)行生化需氧量�(cè)試(BOD)在消耗氧氣的含有有機(jī)物的樣品水溶液變腐時(shí)�(duì)其�(jìn)行測(cè)量并確定溶氧濃度和樣品水溶液溫度之間的關(guān)��
溶氧電極用一薄膜將鉑陰極,銀�(yáng)�,以及電解質(zhì)與外界隔�(kāi),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(guò)膜擴(kuò)散,氧分壓越�,透過(guò)膜的氧就越多。當(dāng)溶解氧不斷地透過(guò)膜滲入腔體,在陰極上還原而產(chǎn)生電�,此電流在儀表上顯示出來(lái)。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(cè)得的電流�(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�(wàn)分之幾)。有些儀表將�(jì)算出的氧含量和觀察到的濃度�(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�(duì)電極�(jìn)行極�。由于外加電壓可能要15分鐘才能�(wěn)�,因此極譜式電極使用前通常要�(jìn)行預(yù)熱確保電極能妥當(dāng)極化。原電池式的兩�(gè)極由兩種不同的能自發(fā)極化�(chǎn)生電壓的金屬�(gòu)�。由于原電池式的電壓是自�(fā)�(chǎn)生而不是外界提供的,因此原電池式電極使用時(shí)�(wú)需極譜式電極極化所需的“預(yù)熱��
�(huán)境影�
適當(dāng)?shù)娜苎�?duì)好的水質(zhì)是必不可少的,所有的生命形態(tài)都需要氧。天然的溪水凈化�(guò)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�1-2mg/L并持�(xù)幾小�(shí)將導(dǎo)致水生物大批死亡�
�(yīng)用場(chǎng)�
溶氧電極可用�(lái)�(cè)量用�(lái)�(duì)氧含量會(huì)影響反應(yīng)速度、流程效率或�(huán)境的流程�(jìn)行監(jiān)控:如水�(chǎn)�(yǎng)�、生物反�(yīng)、環(huán)境測(cè)�(�、溪、海洋)、水/廢水處理、葡萄酒生產(chǎn)�
溫度�(bǔ)�
�(duì)�(biāo)�(zhǔn)溶氧�(cè)量說(shuō),溫度影響到氧的溶解度和�(kuò)散速度,因此必須�(jìn)行溫度補(bǔ)��
鹽度修正
溶解鹽的存在限制了可溶解于水的氧的含�。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�,因此多�(shù)的儀表制造商提供人工�(diào)節(jié)鹽度�(lái)修正由離子濃度不同而造成的變��
生化需氧量(BOD�
BOD �(cè)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)�(shí)從水中消耗的氧的�,這點(diǎn)很重�。該�(cè)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(guò)�(cè)量特定培�(yǎng)期起始及終止�(shí)溶解于樣品內(nèi)的氧的含量可以確定廢�、排出液和污水的相對(duì)需氧量。可通過(guò)�(cè)出時(shí)�1的溶氧(T1�,減去時(shí)�2的溶氧(T2�;將該數(shù)值乘以終樣品體積(VF)并除以初樣品體積(V)來(lái)�(jì)算出BOD�
BOD (mg/L) = (T1 � T2)VF/V
故障處理
使用極譜式電極時(shí),校正或�(cè)量前要預(yù)熱至�15�30分鐘�
為確保膜的電解液�(nèi)�(méi)有氣泡,ASI膜帽在設(shè)�(jì)上要求在裝上膜頭�(shí)要排除掉所有液腔內(nèi)的空��
膜表面上不能留有任何氣泡,否則它�(huì)將氣泡當(dāng)作氧飽和樣品�(jìn)行讀�(shù)�
即使使用的是帶有自動(dòng)溫度�(bǔ)�?shù)膬x�,也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極�
電極�(yīng)在空氣中校正,以空氣作為100%的飽和溶解氧標(biāo)�(zhǔn)�(diǎn)�
由于電極�(duì)氧的消�,探頭表面氧的濃度會(huì)瞬間降低,因此測(cè)量時(shí)要對(duì)溶液�(jìn)行攪�,這很重要�
如膜已破損則要�(jìn)行更��
溶解氧測(cè)定儀�(jiǎn)明原�
常見(jiàn)的溶氧儀多采用隔膜電極作換能�,將溶氧濃度(實(shí)際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信�(hào),再�(jīng)放大、調(diào)整(包括鹽度、溫度補(bǔ)償),由模數(shù)�(zhuǎn)換顯��
溶氧儀�(shí)用的膜電極有兩種類型:極譜型(Polarography)和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型(Polarography):電極�,由黃金(Au)環(huán)或鉑(Pt)金�(huán)作陰極;銀-氯化銀(或�-氯化亞汞)作�(yáng)�。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙�、聚氯乙�、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰�(yáng)兩電極之間外�0.5~1.5伏�
極化電壓。有的極化電壓為0.7�。當(dāng)溶解氧透過(guò)薄膜到達(dá)黃金陰極表面,在電極上發(fā)生如下反�(yīng)�
陰極被還原:O2+2H2O+4e�4OHˉ
同時(shí),陽(yáng)極被氧化�4Clˉ+4Ag-4e�4AgCl
在正常情況下,上述還�-氧化反應(yīng)�(chǎn)生的�(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正�。可用下式表示:
i�=nFA(Pm/L)Cs
式中:i∞-�(wěn)定狀�(tài)的擴(kuò)散電�
n-得失電子數(shù)
F-法拉第常數(shù)�96500 �(kù)侖)
A-陰極表面積(平方厘米)
Pm-薄膜的滲透系�(shù)(厘�2/秒)
L-薄膜的厚度(厘米)
Cs-溶解氧濃度(ppm�
�(dāng)電極�(jié)�(gòu)和薄膜確定之�,式中A、Pm、L、n等均為常�(shù)。令K= nFA(Pm/L�,則�
式中:i�=KCs�
因此可見(jiàn),只要測(cè)得擴(kuò)散電流i�,即可測(cè)得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響,各型號(hào)�(chǎn)品采用各自技�(shù)�(jìn)行補(bǔ)��
原電池型(Galvanic Cell):當(dāng)外界氧分子透過(guò)薄膜�(jìn)入電極內(nèi)相到�(dá)陰極的三相界面時(shí),產(chǎn)生下式反�(yīng)�
銀陰極被還原:O2+2H2O+4e�4OHˉ
同時(shí),鉛�(yáng)極被氧化�2Pb+2KOH+4OHˉ-4e�2KHPbO2+2H2O
即:氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子,并同時(shí)向外電路獲得電子;鉛�(yáng)極被氫氧化鉀溶液腐蝕,生成鉛酸氫鉀,同�(shí)向外電路輸出電子。接通外電路之后,便有信�(hào)電流通過(guò),其值與溶氧濃度成正��
技�(shù)參數(shù)
1.�(cè)量范�
溶解�:(0.00~19.99)mg/L
溶解氧飽和度:(0.0~199.9)%
溫度:(0.0~40.0)°C
2.自動(dòng)溫度�(bǔ)償范�:(0~40)°C
3.儀器基本誤�
溶解�:±0.3mg/L±1�(gè)字(在校�(zhǔn)溫度下)
±0.5mg/L(與校�(zhǔn)溫度相差±15°C�(shí))
溶解氧飽和度:±5.0%(在校�(zhǔn)溫度�)
±10.0%(與校�(zhǔn)溫度相差±15°C�(shí))
溫度:±0.5°C±1�(gè)�
4.殘余電流:0.1mg/L
5.響應(yīng)�(shí)�:20s(20°C�(shí)90%響應(yīng))
主要特點(diǎn)
1.自動(dòng)溫度�(bǔ)償功�。可零氧、滿�、氣壓和鹽度校準(zhǔn)
2.�(duì)�(cè)試結(jié)果可以貯存、刪�、查閱、打�
3.低功耗設(shè)�(jì),具有欠壓顯�、自�(dòng)�(guān)�(jī)功能
4.外殼防護(hù)等級(jí)為IP65,防水、防�,適用于野外作業(yè)
儀器介�
帶有RS-232接口,可接TP-16型打印機(jī)。可與計(jì)算機(jī)連接通訊,亦可選用REX DC
雷磁�(shù)�(jù)采集軟件與計(jì)算機(jī)通訊
配該廠生�(chǎn)D0-958-B型溶解氧電極(極譜型覆膜氧)