溶解氧測定儀怎么測的?如何校準及檢定?日常使用中需要注意什么?溶解氧測定儀是測量水中溶解氧的工具,那么測量水中溶解氧在污水處理中起到何種作用呢? 其實在污水處理過程中,通過增加污水中的氧含量使污染物通過活化泥漿被分解出來,達到污水凈化的目的,測量氧含量有助于確定較佳的凈化方法和經(jīng)濟的曝氣池配置。在生物發(fā)酵過程中氧含量的測量數(shù)據(jù)可對工藝過程進行指導,如判斷發(fā)酵過程的臨界氧濃度、發(fā)酵罐的供氧能力以及菌體的活性和菌體的生長量等,并根據(jù)發(fā)酵時的供氧和需氧變化來指導補料操作。 那么溶解氧測定儀的工作原理究竟是怎樣的呢? 溶解氧測定儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氫氧化鉀電解液組成,氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當給溶解氧測定儀電極加上0.6——0.8V的極化電壓時,氧通過膜擴散,陰極釋放電子,陽極接受電子,產(chǎn)生電流,整個反應過程為:陽極Ag+Cl→AgCl+2e-陰極O2+2H2O+4e→4OH- 。根據(jù)法拉第定律:流過溶解氧測定儀電極的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關系。 溶解氧測定儀測量水中溶解氧有哪些因素對其測量結(jié)果有影響呢? 氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過溶液擴散比通過膜擴散快,如流速太慢會產(chǎn)生干擾。 1.溫度的影響由于溫度變化,膜的擴散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化,直接影響到溶氧電極電流輸出,常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升,擴散系數(shù)增加,溶解度反而減小。溫度對溶解度系數(shù)a的影響可以根據(jù)Henry定律來估算,溫度對膜擴散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。 (1)氧的溶解度系數(shù):由于溶解度系數(shù)a不僅受溫度的影響,而且受溶液的成分的影響。在相同氧分壓下,不同組分的實際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比,對于稀溶液,溫度變化溶解度系數(shù)a的變化約為2%/℃。 (2)膜的擴散系數(shù):根據(jù)阿侖尼烏斯定律,溶解度系數(shù)β與溫度T的關系為:C=KPo2·exp(-β/T),其中假定K、Po2為常數(shù),則可以計算出β在25℃時為2.3%/℃。當溶解度系數(shù)a計算出來后,可通過儀表指示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(shù)(這里略去計算過程),膜的擴散系數(shù)在25℃時為1.5%/℃。 2.大氣壓的影響根據(jù)Henry定律,氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關,高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達20%,使用前必須根據(jù)當?shù)卮髿鈮哼M行補償。有些儀表內(nèi)部配有氣壓表,在標定時可自動進行校正;有些儀表未配置氣壓表,在標定時要根據(jù)當?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)進行設置,如果數(shù)據(jù)有誤,將導致較大的測量誤差。 3.溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧,為了準確測量,必須考慮含鹽量對溶解氧的影響。在溫度不變的情況下,鹽含量每增加100mg/L,溶解氧降低約1%。如果儀表在標定時使用的溶液的含鹽量低,而實際測量的溶液的含鹽量高,也會導致誤差。在實際使用中必須對測量介質(zhì)的含鹽量進行分析,以便準確測量及正確補償。 4.樣品的流速氧通過膜擴散比通過樣品進行擴散要慢,必須保證電極膜與溶液完全接觸。對于流通式檢測方式,溶液中的氧會向流通池內(nèi)擴散,使靠近膜的溶液中的氧損失,產(chǎn)生擴散干擾,影響測量。為了測量準確,應增加流過膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧,樣品的較小流速為0.3m/s。
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