Enciclopedia de cunoștințe privind contorul de oxigen dizolvat
Cum funcționează contorul de oxigen dizolvat
Analizoarele de oxigen dizolvat folosesc în mare parte electrozi cu diafragmă ca traductoare pentru a converti concentrația de oxigen dizolvat (de fapt presiunea parțială a oxigenului) în semnale electrice, care sunt apoi amplificate și ajustate (inclusiv compensarea salinității și temperaturii) și afișate prin conversie analog-digitală. Există două tipuri de electrozi cu membrană pentru măsurarea oxigenului dizolvat: celula polarografică (polarografie) și celulă galvanică (celula galvanică). Polarografie: În electrod, un inel de aur (Au) sau un inel de aur de platină (Pt) este folosit ca catod; Ca anod se folosește clorură de argint-argint (sau clorură de mercur-mercur). Electrolitul este soluția de clorură de potasiu. Suprafața exterioară a catodului este acoperită cu o peliculă permeabilă la oxigen. Filmul poate adopta materiale respirabile, cum ar fi politetrafluoretilena, clorură de polivinil, polietilenă, cauciuc siliconic etc. Între electrozii catod și anod se aplică o tensiune de polarizare de 0.5 până la 1,5 volți. Unele au o tensiune de polarizare de 0,7 volți. Când oxigenul dizolvat pătrunde prin membrană și ajunge la suprafața catodului de aur, pe electrod are loc următoarea reacție.
Catodul este redus: O2 plus 2H2O plus 4e→4OHˉ; concomitent se oxidează anodul: 4Clˉ plus 4Ag-4e→4AgCl; în condiții normale, valoarea curentului de difuzie i∞ generat de reacția de reducere-oxidare de mai sus este proporțională cu concentrația de oxigen dizolvat. Poate fi reprezentat prin următoarea formulă:
i∞=nFA(Pm/L)Cs În formula: i∞-curent de difuzie în regim permanent n-număr de electroni de câștig și pierdere; constanta F-Faraday (96500 coulombi); Suprafața catodului A (centimetru pătrat); Coeficientul de penetrare a filmului Pm (cm2/sec); grosimea filmului L (cm); Cs-concentrația de oxigen dizolvat (ppm). Când structura electrodului și filmul sunt determinate, A, Pm, L, n etc. în formulă sunt toate constante. Fie K= nFA(Pm/L), apoi în formula de mai sus: i∞=KCs.
Prin urmare, se poate observa că atâta timp cât se măsoară curentul de difuzie i∞, se poate măsura concentrația de oxigen dizolvat. Pentru a elimina influența temperaturii, a salinității și a presiunii aerului, fiecare model folosește propria tehnologie pentru a compensa. Celulă galvanică: Când moleculele externe de oxigen pătrund în film în faza interioară a electrodului și ajung la interfața trifazată a catodului, are loc următoarea reacție.
Catodul de argint este redus: O2 plus 2H2O plus 4e→4OHˉ În același timp, anodul de plumb este oxidat: 2Pb plus 2KOH plus 4OHˉ-4e→2KHPbO2 plus 2H2O Adică, oxigenul este redus la ioni de hidroxid de pe catod de argint și, în același timp, circuitul extern Câștigă electroni; anodul de plumb este înlocuit cu hidroxid de potasiu
Soluția se corodează pentru a genera acid de plumb cu hidrogen de potasiu și, în același timp, emite electroni către circuitul extern. După ce circuitul extern este conectat, trece un curent de semnal, iar valoarea acestuia este proporțională cu concentrația de oxigen dizolvat.
cel
Metoda de calibrare a contorului de oxigen dizolvat
Analizoarele de oxigen dizolvat pot fi, în general, calibrate cu soluții standard sau prelevare de probe la fața locului.
(1) Metoda de calibrare a soluției standard a contorului de oxigen dizolvat: Calibrarea soluției standard adoptă, în general, calibrarea în două puncte, adică calibrarea punctului zero și calibrarea intervalului. Soluția de calibrare pentru punctul zero poate folosi soluție de Na2SO3 2%. Soluția de calibrare a intervalului poate fi selectată în funcție de domeniul de măsurare al instrumentului: soluție 4 M KCl (2 mg/L); Soluție de metanol 50% (21,9 mg/L).
(2) Metoda de eșantionare și calibrare la fața locului a contorului de oxigen dizolvat (metoda Winkler): în utilizarea efectivă a contorului de oxigen dizolvat, metoda Winkler este adesea folosită pentru calibrarea la fața locului a contorului de oxigen dizolvat. Când se utilizează această metodă, există două situații: la eșantionare, citirea contorului este M1, iar valoarea analitică este A. Când contorul este calibrat, citirea contorului este tot M1. În acest moment, este necesar doar să reglați citirea contorului pentru a fi egală cu A; la eșantionare, citirea contorului este M1, valoarea analizei de laborator este A și citirea contorului este modificată la M2 când contorul este calibrat. În acest moment, citirea contorului nu poate fi ajustată pentru a fi egală cu A, dar citirea contorului trebuie ajustată la 1MA×M2.
