氧气/溶解氧

理论

对于给定的空气中氧气分压，饱和纯水中溶解氧 (DO) 的浓度在任一温度下都是固定的。DO 测量的电测法就是基于这种固定的关系。通过测量氧气的分压并校正温度和盐度等因素，溶解氧仪可以确定样品中的氧气浓度。

溶解氧的浓度通常以每升水含氧毫克数（mg/L）或百万分率（ppm）表示。一些仪表将计算出的氧气含量与观察到的浓度进行比较，并报告饱和度百分比 (% sat.)。

传感器

氧传感器具有覆盖一层电解质和两个金属电极的薄有机膜。氧气以与其分压成比例的速率通过膜扩散——氧气分压越大，通过膜扩散的氧气就越多。当氧气在阴极被还原并且更多的氧气通过膜扩散时，氧气计测量电流。由于扩散电流与溶解氧的浓度成正比，校准仪表简单地将测量电流转换为浓度单位。

用电极测量溶解氧比化学滴定更方便、更准确。常用的氧传感器有两种：

极谱探头需要从仪表输入电压来极化电极。由于来自外部电源的电压可能需要长达 15 分钟才能稳定，因此极谱探头在使用前通常需要预热，以确保电极的正确极化。

电流探头具有由两种不同金属制成的电极，它们会自发极化以产生电压。由于电压是自发的，而不是由外部源提供的，因此电流探头始终是可操作的，并且不需要极谱探头极化所需的“预热”时间。

应用

溶解氧测量用于监测氧含量影响反应速率、过程效率或环境条件的过程：

• 废水处理

• 葡萄酒生产

• 生物反应

• 环境水质检测

温度补偿

温度影响氧气的溶解度和扩散速率；因此，标准化 DO 测量需要温度补偿。我们所有的氧气表都有针对各种温度范围的自动温度补偿。

盐度校正

由于溶解盐的存在限制了可以溶解在水中的氧气量，因此分压和氧气浓度之间的关系随样品的盐度而变化。大多数仪表都具有手动盐度校正功能，以补偿离子浓度的变化——只需以千分之几 (ppt) 为单位输入样品的盐度，以确保标准化的 DO 测量。

生化需氧量 (BOD)

BOD 测试测量在有机材料的生物降解和无机材料的氧化中使用的分子氧。通过在特定培养期的开始和结束时测量样品中溶解的氧气量，可以确定废水、流出物和污染水的相对氧气需求量。

BOD t (mg/L) =

D 1 - D 2

在哪里：

BOD t = 培养期 t 期间的吸氧量
D 1 = 制备后立即稀释样品的 DO (mg/L)
D 2 = 培养期 t 后稀释样品的 DO (mg/L)
P = 所用样品的十进制体积分数

测量技巧

请遵循我们技术培训部门的以下建议以进行准确测量：




1. 如果使用极谱探头，在校准或测量之前让仪器预热至少 15 到 30 分钟，以确保传感器正确极化。这在更换膜或清洁阳极和阴极后尤为重要。

2. 确保膜紧贴并且电解质溶液中没有气泡。

3. 去除探头表面上的任何气泡。探头将气泡读取为氧饱和样品。

4. 在尽可能接近样品温度的温度下进行校准。尽管大多数系统都有自动温度补偿 (ATC)，但 ATC 元件可能需要长达 10 分钟才能达到平衡。

5. 在空气中校准时，请务必清除探头上的任何水滴。任何冷凝物的蒸发都会冷却探头表面。

6. 在测量过程中始终搅拌样品。探针消耗的氧气会暂时减少探针表面的分子数量。搅拌可防止由于样品氧浓度的局部变化而导致的错误测量。

7. 如果测量之间的时间很短，请让仪器保持开启状态，以消除重新极化和重新校准的需要。

8. 根据需要更换膜，通常每两周到一个月更换一次，具体取决于您的应用和膜的状况。

9. 将探头存放在潮湿的环境中，以防止电解质溶液蒸发。使用带有湿布或水烧杯的电极储存瓶进行储存。