Разтвореният кислород се отнася до количеството кислород, разтворен във вода, обикновено записвано като DO, изразено в милиграми кислород на литър вода (в mg/L или ppm). Някои органични съединения се биоразграждат под действието на аеробни бактерии, които консумират разтворения кислород във водата и разтвореният кислород не може да се възстанови навреме. Анаеробните бактерии във водния басейн ще се размножават бързо и органичната материя ще оцвети водния басейн в черно поради разлагане. Количеството разтворен кислород във водата е индикатор за измерване на способността за самопречистване на водния басейн. Разтвореният кислород във водата се консумира и отнема кратко време, за да се възстанови до първоначалното си състояние, което показва, че водният басейн има силна способност за самопречистване или че замърсяването на водния басейн не е сериозно. В противен случай това означава, че водният басейн е сериозно замърсен, способността за самопречистване е слаба или дори способността за самопречистване е загубена. То е тясно свързано с парциалното налягане на кислорода във въздуха, атмосферното налягане, температурата на водата и качеството на водата.
1. Аквакултури: за осигуряване на дихателните нужди на водните продукти, наблюдение на съдържанието на кислород в реално време, автоматична аларма, автоматична оксигенация и други функции
2. Мониторинг на качеството на водата в природните води: Откриване на степента на замърсяване и способността за самопречистване на водите и предотвратяване на биологично замърсяване, като например еутрофикация на водните басейни.
3. Пречистване на отпадъчни води, контролни показатели: анаеробен резервоар, аеробен резервоар, аерационен резервоар и други показатели се използват за контрол на ефекта от пречистването на водата.
4. Контрол на корозията на металните материали в промишлените водопроводи: Обикновено сензори с диапазон ppb (ug/L) се използват за контрол на тръбопровода, за да се постигне нулев кислород и да се предотврати ръжда. Често се използва в електроцентрали и котелно оборудване.
В момента най-разпространеният измервател на разтворен кислород на пазара има два принципа на измерване: мембранен метод и флуоресцентен метод. И така, каква е разликата между двата?
1. Мембранен метод (известен също като полярографски метод, метод с постоянно налягане)
Мембранният метод използва електрохимични принципи. Използва се полупропусклива мембрана за отделяне на платиновия катод, сребърния анод и електролита от външната страна. Обикновено катодът е почти в директен контакт с този филм. Кислородът дифундира през мембраната в съотношение, пропорционално на парциалното му налягане. Колкото по-високо е парциалното налягане на кислорода, толкова повече кислород ще премине през мембраната. Когато разтвореният кислород непрекъснато прониква през мембраната и прониква в кухината, той се редуцира върху катода, за да генерира ток. Този ток е пряко пропорционален на концентрацията на разтворен кислород. Измервателната част претърпява усилваща обработка, за да преобразува измерения ток в единица за концентрация.
2. Флуоресценция
Флуоресцентната сонда има вграден източник на светлина, който излъчва синя светлина и осветява флуоресцентния слой. Флуоресцентното вещество излъчва червена светлина след възбуждане. Тъй като кислородните молекули могат да отнемат енергия (ефект на гасене), времето и интензитетът на възбудената червена светлина са свързани с кислородните молекули. Концентрацията е обратно пропорционална. Чрез измерване на фазовата разлика между възбудената червена светлина и референтната светлина и сравняването ѝ с вътрешната калибровъчна стойност, може да се изчисли концентрацията на кислородните молекули. По време на измерването не се консумира кислород, данните са стабилни, производителността е надеждна и няма смущения.
Нека го анализираме за всеки от употребата:
1. Когато използвате полярографски електроди, загрейте ги поне 15-30 минути преди калибриране или измерване.
2. Поради консумацията на кислород от електрода, концентрацията на кислород върху повърхността на сондата ще намалее мигновено, така че е важно разтворът да се разбърква по време на измерването! С други думи, тъй като съдържанието на кислород се измерва чрез консумация на кислород, има систематична грешка.
3. Поради протичането на електрохимичната реакция, концентрацията на електролита непрекъснато се изразходва, така че е необходимо редовно да се добавя електролит, за да се осигури неговата концентрация. За да се гарантира, че няма мехурчета в електролита на мембраната, е необходимо да се отстранят всички течни камери при монтажа на мембранната глава за въздух.
4. След добавяне на всеки електролит е необходим нов цикъл на калибриране (обикновено калибриране на нулевата точка в безкислородна вода и калибриране на наклона във въздух) и дори ако се използва инструмент с автоматична температурна компенсация, температурата трябва да е близка до ... По-добре е електродът да се калибрира при температурата на разтвора на пробата.
5. По време на измерването върху повърхността на полупропускливата мембрана не трябва да остават мехурчета, в противен случай те ще бъдат отчетени като наситена с кислород проба. Не се препоръчва използването ѝ в аерационен резервоар.
6. Поради технологични причини, мембранната глава е сравнително тънка, особено лесна за пробиване в определена корозивна среда и има кратък живот. Тя е консуматив. Ако мембраната е повредена, тя трябва да бъде сменена.
В обобщение, мембранният метод е, че грешката в точността е склонна към отклонения, периодът на поддръжка е кратък, а операцията е по-проблемна!
Ами флуоресцентният метод? Поради физическия принцип, кислородът се използва само като катализатор по време на процеса на измерване, така че процесът на измерване е практически свободен от външни смущения! Високопрецизните, неизискващи поддръжка и по-качествени сонди основно се оставят без надзор 1-2 години след инсталирането. Наистина ли флуоресцентният метод няма недостатъци? Разбира се, че има!
Време на публикуване: 15 декември 2021 г.