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溶解氧仪电极测量溶氧含量方法

编辑:jierde  来源:  时间:2016-01-19

溶解氧仪电极如何测量水中的溶氧含量?

大自然空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有这十分密切关系。在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,因此水温是主要的因素,水温愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个重要指标。

溶解氧电极是如何测量溶氧含量的。溶解氧仪电极可以用来测量现场或实验室内被测样品水溶液内的溶氧含量。文章所说的溶氧含量指溶解在水溶液内的氧气的多少,氧气通过周围的空气、空气流动和光合作用溶解于水中。它跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有很密切的关系。在20℃、100kPa下,纯水里大约溶解氧测试仪9mgL。有些有机化合物在厌氧菌作用下发生生物降解,要消耗水里的溶解氧。如果有机物以碳来计算,根据C+O2=CO2可知,每12g碳要消耗32g氧气。当水中的溶解氧值降到5mgL时,一些鱼类的呼吸就发生困难。水里的溶解氧由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用会不断得到补充。但当水体受到有机物污染,耗氧严重,溶解氧得不到及时补充,水体中的厌氧菌就会很快繁殖,有机物因腐败而使水体变黑、发臭。

溶氧电极用一薄膜将铂阴极, 银阳极,以及电解质与外界隔开,一般情况下阴极几乎是和这层膜直接接触的。氧以和其分压成正比的比率透过膜扩散,氧分压越大,透过膜的氧就越多。当溶解氧不断地透过膜渗入腔体,在阴极上还原而产生电流,此电流在溶解氧仪表上显示出来。由于此电流和溶氧浓度直接成正比,因此校正溶解氧仪只需将测得的电流转换为浓度单位即可。

溶氧浓度通常用mg/L(每升水的溶氧量)或ppm(百万分之几)。氧的浓度和分压之间的关系随着每份样品溶液盐度的不同而变化,因此多数的溶解氧仪厂家提供人工调节盐度来修正由离子浓度不同而造成的变化。对标准溶氧测量而言,温度影响到氧的溶解度和扩散速度,因此必须进行温度补偿。有些溶解氧仪仪表将计算出的氧含量和观察到的浓度进行比较得出饱和度百分比(O2 sat.

溶解氧仪电极有两种方式,极谱式和原电池式。极谱式电极需仪表输入一电压对电极进行极化。由于外加电压可能要15分钟才能稳定,因此极谱式电极使用前通常要进行预热确保电极能妥当极化。原电池式的两个极由两种不同的能自发极化产生电压的金属构成。由于原电池式的电压是自发产生而不是外界提供的,因此原电池式电极使用时无需极谱式电极极化所需的“预热”。

水处理厂的实例:生化需氧量(BOD)测试

BOD测试一般用于污水处理厂,水处理厂需要知道微生物分解有机物质时从水中消耗的氧的量,这点很重要。该测试可使水处理厂确定水处理的效力或仍然存在的污染量。通过测量特定培养期起始及终止时溶解于样品内的氧的含量可以确定废水、排出液和污水的相对需氧量。可通过测出时间1的溶氧(T1),减去时间2的溶氧(T2);将该数值乘以最终样品体积(VF)并除以最初样品体积(V)来计算出BODBOD (mg/L) = (T1T2)VF/V


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