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溶解氧测量技术

基本上有两种测量DO的通用技术。每个都采用电极系统,其中溶解的氧在阴极反应产生可测量的电化学效应。效果可以是电流,极谱或电位。

一种技术使用Clark型电池,其仅是通过半透膜与样品流分离的电极系统。该膜允许溶解在样品中的氧气通过它到达电极系统,同时防止液体和离子物质这样做。阴极是氢电极并且相对于阳极带有负施加电位。电解质围绕电极对并由膜包含。在没有反应物的情况下,阴极被氢极化并且对电流的阻抗变为无穷大。当一种反应物,例如,存在通过膜的氧气,阴极被去极化并且电子被消耗。电极对的阳极必须与去极化反应的产物与相应的电子释放反应。结果,电极对允许电流与进入系统的氧气或反应物的量成正比地流动; 因此,电流的大小可以直接测量进入系统的氧气量。结果,电极对允许电流与进入系统的氧气或反应物的量成正比地流动; 因此,电流的大小可以直接测量进入系统的氧气量。结果,电极对允许电流与进入系统的氧气或反应物的量成正比地流动; 因此,电流的大小可以直接测量进入系统的氧气量。

膜探针容易适应高界面湍流的条件。在铊探针的情况下,高度湍流可能会降低探针的寿命,因为高湍流会扫除铊离子,从而导致电极耗尽。

图3
桔子彩票官网 虽然不知道溶解的有机物质与溶解氧探针的输出相接,但无机盐是探针性能的一个因素。正如我们在图2中看到的那样,当在盐溶液中使用时,我们必须对具有膜的探针的输出应用校正因子。铊探针需要存在浓度的盐,其提供约200微姆欧的最小电导率。

膜探针测量的两种主要气体干扰物是氯和硫化氢。诸如硫化氢,二氧化硫和硫醇的硫化合物导致铊探针的错误输出。卤素不会干扰铊探针。图3 - 界面动力学对探针输出的速度,搅动和/或湍流效应。图2 - 饱和时溶解氧的典型曲线浓度

桔子彩票官网 在低溶解氧浓度下,低于pH 5和高于pH 9的pH变化会干扰铊探针的性能。这种干扰相当于每pH单位约±0.5 mg / L DO。膜探针的性能不受pH变化的影响。铊探针的一个严重限制是铊具有很强的毒性,你必须小心使用它。膜探针没有这个缺点。由于通过膜的所有氧气都会发生反应,并且由于通过膜的氧气量是溶液中氧气分压的函数,这种技术实际上测量了溶液中氧气的分压。它不测量溶液中氧的实际浓度。因此,当某些物质(例如盐)溶解在水中时,我们必须纠正该技术给出的DO浓度读数。如上所述,溶解的盐将减少可用于携带氧气的孔的数量,从而降低氧气的实际浓度而不改变其在溶液中的分压。如果选择电极材料使阴极的电位差为-0.5伏或更大,不需要外部电位,我们拥有所谓的电流系统。该领域的一些工作人员不是依赖于他们选择的电极材料来给它们在阴极上所需的-0.5伏电位差,而是使用外部电位源来给它们提供所需的电位差。该系统称为极谱系统。在任何一种情况下,由于溶解氧的分压是样品温度的函数,我们必须保持样品的温度恒定或补偿不同的样品温度。一般来说,前者是不切实际的,因此后者是更受欢迎的方法。

第二种基本测量技术使用由参比电极和铊测量电极组成的电极系统。不使用半透膜; 将电极系统直接浸入样品中。当溶解氧与铊电极接触时,通过测量相对于参比电极产生的电压电势来确定氧浓度。在电极表面,亚铁离子浓度与溶解氧成比例。由电池产生的电压电势取决于该层中的叶绿素离子浓度,并随着溶解氧浓度的变化而变化。每增加十年氧气浓度,电池输出上升59毫伏。该技术使用电位计系统。该方法直接测量样品中的氧浓度。与第一种技术一样,温度补偿是必须的,并且以大致相同的方式实现。在这两种技术中,探针 - 样品界面处的界面动力学是探针响应中的一个因素。大量的界面湍流是必要的,并且对于精确性能,湍流应该是恒定的。这种情况如图3所示。只要工作点保持在曲线的拐点之上,就可以容忍湍流的微小变化。

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