Otopljeni kisik odnosi se na količinu kisika otopljenog u vodi, obično se bilježi 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 brzo će se razmnožavati, a organska tvar će zbog kvarenja pocrniti vodeno tijelo. Količina otopljenog kisika u vodi pokazatelj je 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 onečišćenje vodenog tijela nije ozbiljno. U suprotnom, to znači da je vodeno tijelo ozbiljno onečišćeno, sposobnost samočišćenja je slaba ili je čak i sposobnost samočišćenja izgubljena. Usko je povezano s parcijalnim tlakom kisika u zraku, atmosferskim tlakom, 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 kvalitete vode prirodnih voda: Otkrivanje stupnja onečišćenja i sposobnosti samočišćenja voda te sprječavanje biološkog onečišćenja poput eutrofikacije vodenih tijela.
3. Pročišćavanje otpadnih voda, kontrolni pokazatelji: anaerobni spremnik, aerobni spremnik, spremnik za prozračivanje i drugi pokazatelji koriste se za kontrolu učinka pročišćavanja vode.
4. Kontrola korozije metalnih materijala u industrijskim cjevovodima za opskrbu vodom: Općenito, senzori s rasponom ppb (ug/L) koriste se za kontrolu cjevovoda kako bi se postigla nula kisika i spriječila hrđa. Često se koriste u elektranama i kotlovskoj opremi.
Trenutno, najčešći mjerač otopljenog kisika na tržištu ima dva principa mjerenja: membransku metodu i metodu fluorescencije. Koja je onda razlika između njih dvoje?
1. Membranska metoda (također poznata kao polarografska metoda, metoda konstantnog tlaka)
Membranska metoda koristi elektrokemijske principe. Polupropusna membrana koristi se za odvajanje platinaste katode, srebrne anode i elektrolita od vanjskog dijela. Normalno, katoda je gotovo u izravnom kontaktu s ovim filmom. Kisik difundira kroz membranu u omjeru proporcionalnom njegovom parcijalnom tlaku. Što je veći parcijalni tlak kisika, to će više kisika proći kroz membranu. Kada otopljeni kisik kontinuirano prodire kroz membranu i ulazi u šupljinu, reducira se na katodi kako bi se generirala struja. Ova struja je izravno proporcionalna koncentraciji otopljenog kisika. Mjerni dio prolazi kroz pojačalnu obradu kako bi se izmjerena struja pretvorila u jedinicu koncentracije.
2. Fluorescencija
Fluorescentna sonda ima ugrađeni izvor svjetlosti koji emitira plavo svjetlo i osvjetljava fluorescentni sloj. Fluorescentna tvar emitira crveno svjetlo nakon pobuđivanja. Budući da molekule kisika mogu oduzimati energiju (efekt gašenja), vrijeme i intenzitet pobuđenog crvenog svjetla povezani su s molekulama kisika. Koncentracija je obrnuto proporcionalna. Mjerenjem fazne razlike između pobuđenog crvenog svjetla i referentnog svjetla te usporedbom s unutarnjom kalibracijskom vrijednošću može se izračunati koncentracija molekula kisika. Tijekom mjerenja ne troši se kisik, podaci su stabilni, performanse su pouzdane i nema smetnji.
Analizirajmo to za svakoga iz 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 trenutno će se smanjiti, stoga je važno miješati otopinu tijekom mjerenja! Drugim riječima, budući da se sadržaj kisika mjeri potrošnjom kisika, postoji sustavna pogreška.
3. Zbog napredovanja elektrokemijske reakcije, koncentracija elektrolita se stalno troši, stoga je potrebno redovito dodavati elektrolit kako bi se osigurala koncentracija. Kako bi se osiguralo da nema mjehurića u elektrolitu membrane, potrebno je ukloniti sve komore s tekućinom prilikom postavljanja membranske glave zraka.
4. Nakon svakog dodavanja elektrolita, potreban je novi ciklus kalibracije (obično kalibracija nulte točke u vodi bez kisika i kalibracija nagiba na zraku), a čak i ako se koristi instrument s automatskom kompenzacijom temperature, mora biti blizu . Bolje je kalibrirati elektrodu na temperaturi otopine uzorka.
5. Tijekom mjerenja na površini polupropusne membrane ne smiju ostati mjehurići, inače će se mjehurići očitati kao uzorak zasićen kisikom. Ne preporučuje se korištenje u aeracijskom spremniku.
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 pogreška točnosti sklona odstupanjima, razdoblje održavanja je kratko, a rad je problematičniji!
Što je s metodom fluorescencije? Zbog fizičkog principa, kisik se koristi samo kao katalizator tijekom procesa mjerenja, tako da je proces mjerenja u osnovi bez vanjskih smetnji! Visokoprecizne, kvalitetnije sonde koje ne zahtijevaju održavanje uglavnom se ostavljaju bez nadzora 1-2 godine nakon instalacije. Nema li metoda fluorescencije doista nedostataka? Naravno da ima!
Vrijeme objave: 15. prosinca 2021.