Otopljeni kisik odnosi se na količinu kisika otopljenog u vodi, obično se označava kao DO, izražen u miligramima kisika po litri vode (u mg/L ili ppm). Neki organski spojevi se biorazgrađuju pod djelovanjem aerobnih bakterija, koje troše otopljeni kisik u vodi, a otopljeni kisik se ne može nadoknaditi na vrijeme. Anaerobne bakterije u vodenom tijelu će se brzo razmnožavati, a organska materija će zbog kvarenja obojiti vodeno tijelo u crno. Količina otopljenog kisika u vodi je pokazatelj za mjerenje sposobnosti samočišćenja vodenog tijela. Otopljeni kisik u vodi se troši i potrebno je kratko vrijeme da se vrati u početno stanje, što ukazuje na to da vodeno tijelo ima snažnu sposobnost samočišćenja ili da zagađenje vodenog tijela nije ozbiljno. U suprotnom, to znači da je vodeno tijelo ozbiljno zagađeno, sposobnost samočišćenja je slaba ili je čak i sposobnost samočišćenja izgubljena. Usko je povezano s parcijalnim pritiskom kisika u zraku, atmosferskim pritiskom, temperaturom vode i kvalitetom vode.
1. Akvakultura: kako bi se osigurala respiratorna potreba vodenih proizvoda, praćenje sadržaja kisika u stvarnom vremenu, automatski alarm, automatska oksigenacija i druge funkcije
2. Praćenje kvaliteta vode prirodnih voda: Otkrivanje stepena zagađenja i sposobnosti samoprečišćavanja voda, te sprječavanje biološkog zagađenja poput eutrofikacije vodenih tijela.
3. Tretman otpadnih voda, kontrolni indikatori: anaerobni rezervoar, aerobni rezervoar, rezervoar za aeraciju i drugi indikatori se koriste za kontrolu efekta tretmana vode.
4. Kontrola korozije metalnih materijala u industrijskim cjevovodima za vodosnabdijevanje: Općenito, senzori s rasponom ppb (ug/L) koriste se za kontrolu cjevovoda kako bi se postigla nulta koncentracija kisika i spriječila hrđa. Često se koriste u elektranama i kotlovskoj opremi.
Trenutno, najčešći mjerač rastvorenog kisika na tržištu ima dva principa mjerenja: membransku metodu i metodu fluorescencije. Koja je onda razlika između njih?
1. Membranska metoda (također poznata kao polarografska metoda, metoda konstantnog pritiska)
Membranska metoda koristi elektrohemijske principe. Polupropusna membrana se koristi za odvajanje platinaste katode, srebrne anode i elektrolita od vanjske strane. Normalno, katoda je gotovo u direktnom kontaktu s ovim filmom. Kisik difundira kroz membranu u omjeru proporcionalnom njegovom parcijalnom pritisku. Što je veći parcijalni pritisak kisika, to će više kisika proći kroz membranu. Kada rastvoreni kisik kontinuirano prodire kroz membranu i ulazi u šupljinu, on se reducira na katodi i generira struju. Ova struja je direktno proporcionalna koncentraciji rastvorenog kisika. Mjerni dio prolazi kroz pojačavajuću obradu kako bi se izmjerena struja pretvorila u jedinicu koncentracije.
2. Fluorescencija
Fluorescentna sonda ima ugrađeni izvor svjetlosti koji emituje plavu svjetlost i osvjetljava fluorescentni sloj. Fluorescentna supstanca emituje crvenu svjetlost nakon pobuđivanja. Budući da molekule kisika mogu oduzimati energiju (efekat gašenja), vrijeme i intenzitet pobuđenog crvenog svjetla povezani su s molekulima kisika. Koncentracija je obrnuto proporcionalna. Mjerenjem fazne razlike između pobuđenog crvenog svjetla i referentnog svjetla, te upoređivanjem s internom kalibracijskom vrijednošću, može se izračunati koncentracija molekula kisika. Tokom mjerenja se ne troši kisik, podaci su stabilni, performanse su pouzdane i nema smetnji.
Analizirajmo to za svakoga, iz perspektive upotrebe:
1. Prilikom korištenja polarografskih elektroda, zagrijavajte ih najmanje 15-30 minuta prije kalibracije ili mjerenja.
2. Zbog potrošnje kisika od strane elektrode, koncentracija kisika na površini sonde će se trenutno smanjiti, pa je važno miješati otopinu tokom mjerenja! Drugim riječima, budući da se sadržaj kisika mjeri potrošnjom kisika, postoji sistematska greška.
3. Zbog napredovanja elektrohemijske reakcije, koncentracija elektrolita se stalno troši, pa je potrebno redovno dodavati elektrolit kako bi se osigurala koncentracija. Kako bi se osiguralo da nema mjehurića u elektrolitu membrane, potrebno je ukloniti sve tečne komore prilikom postavljanja membranske glave za zrak.
4. Nakon svakog dodavanja elektrolita, potreban je novi ciklus kalibracije (obično kalibracija nulte tačke u vodi bez kiseonika i kalibracija nagiba na vazduhu), a čak i ako se koristi instrument sa automatskom kompenzacijom temperature, temperatura mora biti blizu . Bolje je kalibrisati elektrodu na temperaturi rastvora uzorka.
5. Tokom procesa mjerenja na površini polupropusne membrane ne smiju ostati mjehurići, u suprotnom će se mjehurići očitati kao uzorak zasićen kisikom. Ne preporučuje se upotreba u aeracijskom rezervoaru.
6. Zbog procesnih razloga, membranska glava je relativno tanka, posebno se lako probija u određenom korozivnom mediju i ima kratak vijek trajanja. To je potrošni materijal. Ako je membrana oštećena, mora se zamijeniti.
Ukratko, membranska metoda je takva da je greška u tačnosti sklona odstupanjima, period održavanja je kratak, a rad je problematičniji!
Šta je sa metodom fluorescencije? Zbog fizičkog principa, kiseonik se koristi samo kao katalizator tokom procesa mjerenja, tako da je proces mjerenja u osnovi oslobođen vanjskih smetnji! Visokoprecizne, kvalitetnije sonde koje ne zahtijevaju održavanje uglavnom se ostavljaju bez nadzora 1-2 godine nakon instalacije. Da li metoda fluorescencije zaista nema nedostataka? Naravno da ima!
Vrijeme objave: 15. decembar 2021.