Cum funcționează analizoarele de oxigen dizolvat
Conținutul de oxigen din apă poate arăta pe deplin gradul de auto-purificare al apei. Pentru stațiile de epurare biologică care utilizează nămol activ, este foarte important să se cunoască conținutul de oxigen al rezervoarelor de aerare și al șanțului de oxidare. Creșterea oxigenului dizolvat în ape uzate va promova activități biologice, altele decât microorganismele anaerobe, astfel încât poate elimina substanțele volatile și poate facilita. Ionii oxidați în mod natural purifică apele uzate.
Există trei metode principale pentru determinarea conținutului de oxigen: analiza colorimetrică automată și măsurarea analizei chimice, măsurarea metodei paramagnetice și măsurarea metodei electrochimice. Cantitatea de oxigen dizolvat în apă este măsurată în general prin metoda electrochimică. Fabrica lui Mai a adoptat senzorul de oxigen dizolvat HD369L și transmițătorul de oxigen dizolvat MX30.
Oxigenul se poate dizolva în apă, iar solubilitatea depinde de temperatură, presiunea totală a suprafeței apei, presiunea parțială și sărurile dizolvate în apă. Cu cât presiunea atmosferică este mai mare, cu atât este mai mare capacitatea apei de a dizolva oxigenul. Relația este determinată de legea lui Henry și legea lui Dalton. Legea lui Henry spune că solubilitatea unui gaz este proporțională cu presiunea sa parțială.
Luați ca exemplu senzorul de oxigen dizolvat HD369L. Electrodul este compus dintr-un catod (de obicei din aur și platină), un contraelectrod (argint) cu curent și un electrod de referință (argint) fără curent. Electrodul este scufundat într-un electrolit cum ar fi KCl, KOH, iar senzorul este acoperit de o diafragmă. Electrozii și electrolitul sunt separați de lichidul măsurat, protejând astfel senzorul de scăparea electrolitului și de pătrunderea unor substanțe străine care ar provoca contaminarea și otrăvirea.
Se aplică o tensiune de polarizare între contraelectrodul și catod. Dacă celula de măsurare este scufundată în apă cu oxigen dizolvat, oxigenul difuzează prin diafragmă și moleculele de oxigen prezente pe catod (excesul de electroni) sunt reduse la ioni de hidroxid:
Pe contraelectrodul se precipită un echivalent electrochimic de clorură de argint (deficit de electroni): 4Ag plus 4Cl-? 4AgCl plus 4e-.
Pentru fiecare moleculă de oxigen, catodul emite 4 electroni, iar contraelectrodul acceptă electroni pentru a forma un curent. Mărimea curentului este proporțională cu presiunea parțială a oxigenului a apei uzate măsurate. Semnalul este trimis la transformator împreună cu semnalul de temperatură măsurat de rezistența termică de pe senzor. Transmițătorul calculează conținutul de oxigen din apă utilizând curba relației dintre conținutul de oxigen stocat în senzor și presiunea și temperatura parțială a oxigenului, apoi îl transformă într-o ieșire de semnal standard. Funcția electrodului de referință este de a determina potențialul catodic.
Timpul de răspuns al senzorului de oxigen dizolvat HDL369L este: 90 procente din valoarea măsurată finală după 3 minute și 99% din valoarea măsurată finală după 9 minute; debitul minim necesar este de 0,5 cm/s.
