L'ossigeno disciolto si riferisce alla quantità di ossigeno disciolto in acqua, solitamente misurata come DO, espressa in milligrammi di ossigeno per litro d'acqua (in mg/L o ppm). Alcuni composti organici vengono biodegradati sotto l'azione di batteri aerobici, che consumano l'ossigeno disciolto nell'acqua, e l'ossigeno disciolto non può essere ripristinato in tempo. I batteri anaerobici presenti nel corpo idrico si moltiplicano rapidamente e la materia organica rende il corpo idrico nero a causa della corruzione. L'odore. La quantità di ossigeno disciolto nell'acqua è un indicatore per misurare la capacità di autodepurazione del corpo idrico. L'ossigeno disciolto nell'acqua viene consumato e impiega poco tempo per tornare allo stato iniziale, indicando che il corpo idrico ha una forte capacità di autodepurazione o che l'inquinamento del corpo idrico non è grave. In caso contrario, significa che il corpo idrico è gravemente inquinato, la capacità di autodepurazione è debole o addirittura persa. È strettamente correlata alla pressione parziale dell'ossigeno nell'aria, alla pressione atmosferica, alla temperatura dell'acqua e alla qualità dell'acqua.
1. Acquacoltura: per garantire la domanda respiratoria dei prodotti acquatici, monitoraggio in tempo reale del contenuto di ossigeno, allarme automatico, ossigenazione automatica e altre funzioni
2. Monitoraggio della qualità delle acque naturali: rilevare il grado di inquinamento e la capacità di autodepurazione delle acque e prevenire l'inquinamento biologico come l'eutrofizzazione dei corpi idrici.
3. Trattamento delle acque reflue, indicatori di controllo: per controllare l'effetto del trattamento dell'acqua vengono utilizzati serbatoi anaerobici, serbatoi aerobici, serbatoi di aerazione e altri indicatori.
4. Controllo della corrosione dei materiali metallici nelle condotte di approvvigionamento idrico industriale: generalmente, i sensori con intervallo ppb (ug/L) vengono utilizzati per controllare la condotta e raggiungere livelli di ossigeno pari a zero, prevenendo la formazione di ruggine. Sono spesso utilizzati nelle centrali elettriche e nelle apparecchiature per caldaie.
Attualmente, il misuratore di ossigeno disciolto più diffuso sul mercato utilizza due principi di misurazione: il metodo a membrana e il metodo a fluorescenza. Qual è la differenza tra i due?
1. Metodo della membrana (noto anche come metodo della polarografia, metodo della pressione costante)
Il metodo a membrana sfrutta principi elettrochimici. Una membrana semipermeabile viene utilizzata per separare il catodo di platino, l'anodo d'argento e l'elettrolita dall'esterno. Normalmente, il catodo è quasi a diretto contatto con questa pellicola. L'ossigeno diffonde attraverso la membrana in un rapporto proporzionale alla sua pressione parziale. Maggiore è la pressione parziale dell'ossigeno, maggiore sarà la quantità di ossigeno che passerà attraverso la membrana. Quando l'ossigeno disciolto penetra continuamente nella membrana e nella cavità, si riduce sul catodo generando una corrente. Questa corrente è direttamente proporzionale alla concentrazione di ossigeno disciolto. Il misuratore viene sottoposto a un'elaborazione di amplificazione per convertire la corrente misurata in un'unità di concentrazione.
2. Fluorescenza
La sonda fluorescente è dotata di una sorgente luminosa integrata che emette luce blu e illumina lo strato fluorescente. La sostanza fluorescente emette luce rossa dopo essere stata eccitata. Poiché le molecole di ossigeno possono sottrarre energia (effetto di quenching), il tempo e l'intensità della luce rossa eccitata sono correlati alle molecole di ossigeno. La concentrazione è inversamente proporzionale. Misurando la differenza di fase tra la luce rossa eccitata e la luce di riferimento e confrontandola con il valore di calibrazione interna, è possibile calcolare la concentrazione delle molecole di ossigeno. Durante la misurazione non viene consumato ossigeno, i dati sono stabili, le prestazioni sono affidabili e non vi sono interferenze.
Analizziamolo per tutti partendo dall'uso:
1. Quando si utilizzano elettrodi polarografici, riscaldarli per almeno 15-30 minuti prima della calibrazione o della misurazione.
2. A causa del consumo di ossigeno da parte dell'elettrodo, la concentrazione di ossigeno sulla superficie della sonda diminuirà istantaneamente, quindi è importante agitare la soluzione durante la misurazione! In altre parole, poiché il contenuto di ossigeno viene misurato consumando ossigeno, si verifica un errore sistematico.
3. A causa del progredire della reazione elettrochimica, la concentrazione dell'elettrolita si consuma costantemente, quindi è necessario aggiungerne regolarmente per garantirne la concentrazione. Per garantire che non vi siano bolle nell'elettrolita della membrana, è necessario rimuovere tutte le camere del liquido durante l'installazione della testa della membrana.
4. Dopo ogni aggiunta di elettrolita, è necessario un nuovo ciclo di calibrazione (solitamente calibrazione del punto zero in acqua priva di ossigeno e calibrazione della pendenza in aria); anche se si utilizza lo strumento con compensazione automatica della temperatura, è necessario che sia vicino alla temperatura della soluzione campione. È meglio calibrare l'elettrodo alla temperatura della soluzione campione.
5. Durante la misurazione, non devono rimanere bolle sulla superficie della membrana semipermeabile, altrimenti verranno interpretate come un campione saturo di ossigeno. Si sconsiglia l'utilizzo in un serbatoio di aerazione.
6. Per motivi di processo, la testa della membrana è relativamente sottile, particolarmente facile da perforare in alcuni mezzi corrosivi, e ha una durata breve. È un articolo di consumo. Se la membrana è danneggiata, deve essere sostituita.
Riassumendo, il metodo a membrana è caratterizzato da un errore di precisione soggetto a deviazioni, un periodo di manutenzione breve e un funzionamento più problematico!
E il metodo della fluorescenza? Per via del principio fisico, l'ossigeno viene utilizzato solo come catalizzatore durante la misurazione, quindi il processo è sostanzialmente privo di interferenze esterne! Sonde ad alta precisione, esenti da manutenzione e di migliore qualità vengono lasciate inutilizzate per 1-2 anni dopo l'installazione. Il metodo della fluorescenza non ha davvero difetti? Certo che sì!
Data di pubblicazione: 15-12-2021