Rozpuštěný kyslík se vztahuje k množství kyslíku rozpuštěného ve vodě, obvykle se uvádí jako rozpuštěný kyslík (DO), vyjádřený v miligramech kyslíku na litr vody (v mg/l nebo ppm). Některé organické sloučeniny se biologicky rozkládají působením aerobních bakterií, které spotřebovávají rozpuštěný kyslík ve vodě, a rozpuštěný kyslík se nedaří včas doplnit. Anaerobní bakterie ve vodním útvaru se rychle množí a organická hmota v důsledku rozkladu zbarví vodní útvar do černého. Množství rozpuštěného kyslíku ve vodě je ukazatelem samočisticí schopnosti vodního útvaru. Rozpuštěný kyslík ve vodě se spotřebovává a jeho obnovení do původního stavu trvá krátkou dobu, což naznačuje, že vodní útvar má silnou samočisticí schopnost nebo že znečištění vodního útvaru není závažné. V opačném případě to znamená, že vodní útvar je vážně znečištěn, samočisticí schopnost je slabá nebo dokonce ztracena. Úzce souvisí s parciálním tlakem kyslíku ve vzduchu, atmosférickým tlakem, teplotou vody a kvalitou vody.
1. Akvakultura: zajištění respirační potřeby vodních produktů, monitorování obsahu kyslíku v reálném čase, automatický alarm, automatické okysličení a další funkce
2. Monitorování kvality vody v přírodních vodách: Zjišťování stupně znečištění a samočisticí schopnosti vod a prevence biologického znečištění, jako je eutrofizace vodních útvarů.
3. Čištění odpadních vod, kontrolní ukazatele: anaerobní nádrž, aerobní nádrž, provzdušňovací nádrž a další ukazatele se používají k řízení účinku úpravy vody.
4. Kontrola koroze kovových materiálů v průmyslových vodovodních potrubích: Obecně se k regulaci potrubí za účelem dosažení nulového obsahu kyslíku a prevence koroze používají senzory s rozsahem ppb (ug/l). Často se používají v elektrárnách a kotelnách.
V současné době jsou nejběžnější měřiče rozpuštěného kyslíku na trhu založeny na dvou principech měření: membránové metodě a fluorescenční metodě. Jaký je tedy mezi nimi rozdíl?
1. Membránová metoda (známá také jako polarografická metoda, metoda konstantního tlaku)
Membránová metoda využívá elektrochemické principy. K oddělení platinové katody, stříbrné anody a elektrolytu od vnější strany se používá polopropustná membrána. Katoda je obvykle v téměř přímém kontaktu s touto vrstvou. Kyslík difunduje membránou v poměru úměrném jejímu parciálnímu tlaku. Čím vyšší je parciální tlak kyslíku, tím více kyslíku projde membránou. Když rozpuštěný kyslík nepřetržitě proniká membránou a do dutiny, redukuje se na katodě a generuje proud. Tento proud je přímo úměrný koncentraci rozpuštěného kyslíku. Měřicí část prochází zesilovacím zpracováním, které převádí měřený proud na jednotku koncentrace.
2. Fluorescence
Fluorescenční sonda má vestavěný zdroj světla, který emituje modré světlo a osvětluje fluorescenční vrstvu. Fluorescenční látka po excitaci emituje červené světlo. Protože molekuly kyslíku mohou odebírat energii (zhášecí efekt), čas a intenzita excitovaného červeného světla souvisí s molekulami kyslíku. Koncentrace je nepřímo úměrná. Změřením fázového rozdílu mezi excitovaným červeným světlem a referenčním světlem a jeho porovnáním s interní kalibrační hodnotou lze vypočítat koncentraci molekul kyslíku. Během měření se nespotřebovává žádný kyslík, data jsou stabilní, výkon je spolehlivý a nedochází k žádnému rušení.
Pojďme to analyzovat pro každého z hlediska použití:
1. Při použití polarografických elektrod je před kalibrací nebo měřením zahřívejte alespoň 15–30 minut.
2. V důsledku spotřeby kyslíku elektrodou se koncentrace kyslíku na povrchu sondy okamžitě sníží, proto je důležité roztok během měření míchat! Jinými slovy, protože obsah kyslíku se měří spotřebou kyslíku, existuje systematická chyba.
3. V důsledku probíhající elektrochemické reakce se koncentrace elektrolytu neustále spotřebovává, proto je nutné elektrolyt pravidelně doplňovat, aby se zajistila jeho správná koncentrace. Aby se v elektrolytu membrány netvořily žádné bubliny, je nutné při instalaci membránové vzduchové hlavy odstranit všechny kapalinové komory.
4. Po každém přidání elektrolytu je nutný nový cyklus kalibrace (obvykle kalibrace nulového bodu v bezkyslíkaté vodě a kalibrace sklonu na vzduchu) a poté, i když se používá přístroj s automatickou teplotní kompenzací, musí být teplota blízká ... Je lepší kalibrovat elektrodu při teplotě roztoku vzorku.
5. Během měření by na povrchu polopropustné membrány neměly zůstat žádné bubliny, jinak by je přístroj vnímal jako vzorek nasycený kyslíkem. Nedoporučuje se používat v provzdušňovací nádrži.
6. Z procesních důvodů je membránová hlava relativně tenká, obzvláště snadno se propíchne v určitém korozivním prostředí a má krátkou životnost. Jedná se o spotřební materiál. Pokud je membrána poškozena, musí být vyměněna.
Stručně řečeno, membránová metoda spočívá v tom, že chyba přesnosti je náchylná k odchylkám, doba údržby je krátká a provoz je obtížnější!
A co fluorescenční metoda? Vzhledem k fyzikálnímu principu se kyslík během měření používá pouze jako katalyzátor, takže proces měření je v podstatě bez vnějšího rušení! Vysoce přesné, bezúdržbové a kvalitnější sondy se po instalaci v podstatě 1–2 roky nechávají bez dozoru. Opravdu fluorescenční metoda nemá žádné nedostatky? Samozřejmě, že má!
Čas zveřejnění: 15. prosince 2021