溶解在水中的空氣中的分子態(tài)氧稱為溶解氧,水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關(guān)系。在自然情況下,空氣中的含氧量變動(dòng)不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧,通常記作DO,用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)。
溶解氧跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系,在20℃、100kPa下,純水里大約溶解氧9mg/L。有些有機(jī)化合物在喜氧菌作用下發(fā)生生物降解,要消耗水里的溶解氧。如果有機(jī)物以碳來計(jì)算,根據(jù)C+O2=CO2可知,每12g碳要消耗32g氧氣。當(dāng)水中的溶解氧值降到5mg/L時(shí),一些魚類的呼吸就發(fā)生困難。
溶解氧通常有兩個(gè)來源:一個(gè)來源是水中溶解氧未飽和時(shí),大氣中的氧氣向水體滲入;另一個(gè)來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。因此水中的溶解氧會(huì)由于空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用而得到不斷補(bǔ)充。但當(dāng)水體受到有機(jī)物污染,耗氧嚴(yán)重,溶解氧得不到及時(shí)補(bǔ)充,水體中的厭氧菌就會(huì)很快繁殖,有機(jī)物因腐敗而使水體變黑、發(fā)臭。
溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據(jù)。水里的溶解氧被消耗,要恢復(fù)到初始狀態(tài),所需時(shí)間短,說明該水體的自凈能力強(qiáng),或者說水體污染不嚴(yán)重。否則說明水體污染嚴(yán)重,自凈能力弱,甚至失去自凈能力。
溶氧儀由溶解氧傳感器和顯示儀表兩個(gè)部分組成。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成,氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)人電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6~0.8V的極化電壓時(shí),氧通過膜擴(kuò)散,陰極釋放電子,陽極接受電子,產(chǎn)生電流,整個(gè)反應(yīng)過程為:
陽極:Ag+Cl→AgCl+2e-
陰極:O2+2H2O+4e-→4OH-
根據(jù)法拉第定律:流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。本方法不需要試劑操作簡便,而且樣品色度和渾濁度不影響測定。每次測定前都應(yīng)校正溶解氧測定儀以減少儀器誤差。由于在測定時(shí)水中氧氣在陰極上反應(yīng)而被消耗掉,所以電極周圍的水樣必須保持?jǐn)噭?dòng),以補(bǔ)充氧氣,如果靜止測定,結(jié)果會(huì)偏低。同時(shí),溫度對(duì)測定結(jié)果影響較大,因此在測定水樣溶解氧的同時(shí),應(yīng)該測定水溫。
小編在這里推薦一款應(yīng)用在溶氧儀中的溶解氧傳感器,由工采網(wǎng)從國外引進(jìn)的溶解氧傳感器 - KDS-25B,湯淺溶解氧傳感器KDS-25B是一款獨(dú)特的原電池式傳感器,是專門為水質(zhì)控制而開發(fā)的。這款溶解氧傳感器顯著的特點(diǎn)就是,使用壽命長,不受CO2影響。溶解氧傳感器KDS-25B使用特殊酸性電解液,陰極采用惰性金屬金,陽極采用金屬鉛,氧氣以擴(kuò)散的方式通過氟樹脂膜參與氧化還原反應(yīng),構(gòu)成一種氧鉛蓄電池,然后由內(nèi)部電阻將氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)化成電壓輸出。產(chǎn)生的電流與溶解氧的濃度成正比,嚴(yán)格地來說是與氧分壓成正比(溶解氧含量越高,透過氟樹脂膜參與反應(yīng)的氧分子越多),KDS-25B是環(huán)境監(jiān)測、水質(zhì)檢測的理想傳感器之一。
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