Çözülen oksijen nereden geldiğini anlayın (Bölüm 1) ve bir gün boyunca bir gölden ne kadar eşitsiz dağıtılır (Bölüm 2), bir sonraki soru pratiktir: aslında bunu nasıl ölçersiniz, sürekli ve güvenilir? Tarihsel olarak dört yöntem kullanılmıştır, ancak bugün sadece iki kişi üretim izlemesinde yaygındır.
1. Winkler (Iodometri) Titrasyon - Lab Referans Yöntemi
Winkler yöntemi ıslak-kimyasal bir tekniktir: divalent manganese, örneğin önceden belirlenmiş oksijeni oluşturmak için, hangi - asit koşulları altında - orijinal DO konsantrasyonu ile doğrudan orantılı olarak serbest bırakır. Bu iyot daha sonra DO hesaplamak için standart bir sodyum thiosulfate çözümüne karşı titriyor.
- Doğruluk: Yüksek - yaklaşık 0.2 mg/L, 0-10 mg/L aralığında ve referans yöntemi laboratuarları diğer aletleri kalibre etmek için kullanılır.
- Çizim: manuel, reagent bazlı ve yavaş. Sürekli veya istenmeyen koşamaz, gerçek zamanlı havuz veya süreç izleme için hangi kuralları yönetir.
2. Membran (Clark-Type) elektro Yöntemleri
Membran elektrokimyasal olarak bir gaz-permeable membranın (kommonly Paint, PVC, polietilen veya silikon kauçuk) üzerinde oksijen sağlar, ancak büyük çözümü engeller. İki versiyon kullanılır:
Galvanic Hücreleri
Elektrode bir asil metal kedihode (platinum, altın veya gümüş) kolayca oksitlenmiş bir anode (tipik olarak liderlik), potasyum Hidroxide /pyum klorür elektrolite dalmıştır. Oksijen membran yoluyla diyalektik olarak, anode o oksitlenmiş iken, herhangi bir dış kutupizasyon gerilimi olmadan mevcut bir orantılı oluşturmak. Bu, galvanic sensörlerin sıcak-up dönemi kutupografik sensörlerine ihtiyaç duymadığı anlamına gelir, ancak oksijen tüketiyorlar (ve yavaşça bir ölçüm parçası olarak anode tüketiyorlar) ve okumalar membran boyunca akış oranına duyarlıdır.
Polarografik elektros
Burada, bir platin kedihode ve bir gümüş /silver-chloride anode bir KCl elektrolit'de, dış kutuplaşma gerilimi (ortada ~ 0.68 V) onlarla uygulandı. Oksijen membranı kedihode'de azaltılır ve ortaya çıkan diffüzyon akımı, inşa edilmiş-in thermistor ile sıcaklık tazminatı sonrası DO'ya orantılıdır. Çünkü uygulanan gerilim stabilize etmek için zaman alır, kutupografik araştırmalar tipik olarak doğru bir okumadan önce yaklaşık 15 dakika sıcak-up/polarizasyona ihtiyaç duyar.
Membran elektrotlarının ortak sınırları: Her iki tip de periyodik membran değiştirilmesine ve elektrolyte refillinge ihtiyaç duyar, her ikisi de akış hızına duyarlıdır ve ölçüm sırasında normal kalibrasyon gerektirir - bu da çok düşük akış suyunda skew okumaları olabilir.
3. Optik Fluorsan - Sürekli İzleme için Mevcut Standart
Fluorescence DO sensörleri tamamen farklı, membransız bir prensip üzerinde çalışır: oksijen floresanlığı gider. Mavi bir LED, sensör ipucunda bir floresan kaplamayı heyecanlandırır, sonra kırmızı ışık yayarlar ve karakteristik bir süre boyunca zemin durumuna geri döner. Oksijen molekülleri – paramansi olmak – heyecan verici floresan molekülleri ile etkileşim kurmak ve hem floresan yoğunluğu hem de bozulma zamanı, Stern-Volmer ilişkisini takip etmek:
I0/ I = τ0/ K = 1 + Ksv[O2]
Neredeyim0/ /0 Mevcut oksijen ile floresan yoğunluğu / yaşam süresi, I/ the, numunenin gerçek oksijen seviyesi altında olan değerlerdir, KKsv Stern-Volmer, verilen sensör için sürekli ve [O]2] oksijen kısmi basıncıdır. Panoramik yaşamdaki değişikliği ölçerek (bu sadece yoğunluktan daha istikrarlı), sensör bunu doğrudan hesaplar, sonra otomatik sıcaklık ve basınç tazminatını yerleşik bir sıcaklık sensörü aracılığıyla uygular.
floresan neden alan ve süreç izleme için varsayılan hale gelmiştir:
- Hiçbir membran, elektrolit yok, kutuplaşma adım – Kalibrasyonlar arasında hiçbir şey yok
- Ölçüm sırasında oksijen tüketmiyor, bu yüzden akış oranından etkilenmez
- Sulfide veya diğer elektrokimyasal olarak aktif kirleticiler ile elektrot tabanlı sensörler tarafından müdahale edilmedi
- Düşük uzun vadeli sürükle, hızlı yanıt ve genellikle membran elektrotlarından daha iyi doğruluk
Yöntemleri karşılaştırmak
| Yöntem | Sürekli kullanım | Bakım | Akışa duyarlı mı? | Tipik doğruluk |
|---|---|---|---|---|
| Winkler titrasyon | No (lab sadece) | Yüksek (reagents, Manual) | Yok | ~0.2 mg / L |
| Galvanic elektrode | Evet | Moderate-high (membrane/electrolyte) | Evet | Orta |
| Polarografik elektrode | Evet (Sıcak sonra) | Moderate-high | Evet | Orta |
| Optik floresans | Evet | Düşük | Hayır | Yüksek, düşük sürüklenme |
Çözülmüş bir oksijen sensörü seçmek
Nokta kontrolleri ve laboratuar kalibrasyonları için, titrasyon veya portatif bir membran metresi hala iyi. Kuşkusuz, havuzlarda sürekli izleme, tanklar, atık su Bazins, ya da su işleme - hangi güvenilirlik, düşük bakım ve en çok dikkat çekmek için direniş - floresan temelli sensörler artık pratik varsayılandir.
Kacise'nin floresanlık oksijen sensörü çözüldü Bu ilke etrafında tam olarak bu kullanım durumu için inşa edilir ve doğal olarak diğerimizin yanında uyum sağlar. su kalitesi sensörleri Siteler için çok parametre izleme. Bu enstrüman sınıfı için tipik özellikler:
Birden çok göller, tanklar veya tedavi aşamalarında DO izlemeyi dağıtırsanız ve sensör aralığına, çıktıya ve belirli kurulumunıza monte etmenize yardımcı olmak istiyorsanız, belirli kurulumunıza monte edin, Kacise'nin ekibi - Su koşullarına ve günlük DO hızlarına dayanan doğru konfigürasyonu bulmanıza yardımcı olabiliriz Bölüm 1 ve Bölüm 2 Bu serinin.
SSS
S: Çözülen oksijen ölçmek için en doğru yöntem nedir?
A: Winkler (iodometri) titrasyon laboratuvar referans yöntemidir, 0-10 mg/L aralığında yaklaşık 0.2 mg/L için doğru - ancak manueldir ve sürekli olarak çalıştırılamaz.
S: Membran oksijen sensörlerinin bakım ihtiyacı var mı?
A: Evet. Galvanic ve kutupografik elektrotlar hem periyodik membran değiştirilmesine hem de elektrolyte yeniden doldurulmasına ihtiyaç duyar, akış oranına duyarlıdır ve düzenli kalibrasyon gerektirir.
S: floresan neden oksijen sensörleri sürekli izleme için tercih edildi?
A: Membran veya elektrolit yok, ölçüm sırasında oksijen tüketmiyorlar, akış oranıyla etkilenmezler, sulfid müdahalesine karşı direnir ve düşük uzun vadeli sürüklerler - bu onları istenmeyen izleme için pratik varsayılan hale getirir.
S: Kutupografik bir DO Pro'nun ne kadar ısıtılması gerekiyor?
A: Çünkü uygulanan kutupizasyon gerilimi stabilize etmek için zaman alır, kutupografik araştırmalar tipik olarak doğru bir okumadan önce yaklaşık 15 dakika ılık suya ihtiyaç duyar.
Kaynakça
- ABD Jeoloji Araştırmaları Kurumu, Su-Kalite Verileri Koleksiyonu için Ulusal Kılavuz - Bölüm A6.2, Çözülmemiş Oksijen ( Winkler, elektrotlar ve parlak / duygusal ölçüm yöntemleri).
