Çözünmüş Oksijen Ölçer Bilgi Ansiklopedisi
Çözünmüş oksijen ölçer nasıl çalışır?
Çözünmüş oksijen analizörleri çoğunlukla, çözünmüş oksijen konsantrasyonunu (aslında oksijen kısmi basıncı) elektrik sinyallerine dönüştürmek için dönüştürücü olarak diyafram elektrotları kullanır; bunlar daha sonra yükseltilir ve ayarlanır (tuzluluk ve sıcaklık telafisi dahil) ve analogdan dijitale dönüştürmeyle görüntülenir. Çözünmüş oksijeni ölçmek için iki tip membran elektrot vardır: polarografik (Polarografi) ve galvanik hücre (Galvanik Hücre). Polarografi: Elektrotta katot olarak altın (Au) halka veya platin (Pt) altın halka kullanılır; anot olarak gümüş-gümüş klorür (veya cıva-cıva klorür) kullanılır. Elektrolit, potasyum klorür çözeltisidir. Katodun dış yüzeyi oksijen geçirgen bir film ile kaplanmıştır. Film, politetrafloroetilen, polivinil klorür, polietilen, silikon kauçuk, vb. gibi nefes alabilen malzemeleri kullanabilir. Katot ve anot elektrotları arasına 0,5 ila 1,5 voltluk bir polarizasyon voltajı uygulanır. Bazılarının polarizasyon gerilimi 0,7 volttur. Çözünmüş oksijen zardan geçerek altın katodun yüzeyine ulaştığında elektrotta aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir.
Katot indirgenir: O2 artı 2H2O artı 4e→4OHˉ; aynı zamanda anot oksitlenir: 4Clˉ artı 4Ag-4e→4AgCl; normal koşullar altında, yukarıdaki indirgeme-yükseltgenme reaksiyonu tarafından üretilen i∞ difüzyon akımının değeri, çözünmüş oksijen konsantrasyonu ile orantılıdır. Aşağıdaki formülle temsil edilebilir:
i∞=nFA(Pm/L)Cs Formülde: i∞-sabit durumda difüzyon akımı n-kazanan ve kaybolan elektron sayısı; F-Faraday sabiti (96500 coulomb); A-katot yüzey alanı (santimetrekare); Pm-film Penetrasyon Katsayısı (cm2/sn); L-film kalınlığı (cm); Cs-çözünmüş oksijen konsantrasyonu (ppm). Elektrot yapısı ve film belirlenirken formüldeki A, Pm, L, n vb. sabittir. K= nFA(Pm/L) olsun, o halde yukarıdaki formülde: i∞=KCs.
Bu nedenle difüzyon akımı i∞ ölçüldüğü sürece çözünmüş oksijen konsantrasyonunun ölçülebileceği görülebilir. Sıcaklık, tuzluluk ve hava basıncının etkisini ortadan kaldırmak için her model kendi teknolojisini telafi etmek için kullanır. Galvanik Hücre: Harici oksijen molekülleri filmi elektrotun iç fazına nüfuz ettiğinde ve katodun üç fazlı arayüzüne ulaştığında, aşağıdaki reaksiyon gerçekleşir.
Gümüş katot indirgenir: O2 artı 2H2O artı 4e→4OHˉ Aynı zamanda kurşun anot oksitlenir: 2Pb artı 2KOH artı 4OHˉ-4e→2KHPbO2 artı 2H2O Yani oksijen, hidroksit iyonlarına indirgenir. gümüş katot ve aynı zamanda dış devre elektronları kazanır; kurşun anot, potasyum hidroksit ile değiştirilir
Çözelti, potasyum hidrojen kurşun asit üretmek için aşınır ve aynı zamanda elektronları dış devreye verir. Harici devre bağlandıktan sonra içinden bir sinyal akımı geçer ve değeri çözünmüş oksijen konsantrasyonu ile orantılıdır.
Ve
Çözünmüş oksijen ölçerin kalibrasyon yöntemi
Çözünmüş oksijen analizörleri genellikle standart solüsyonlarla veya yerinde örneklemeyle kalibre edilebilir.
(1) Çözünmüş oksijen ölçerin standart çözelti kalibrasyon yöntemi: Standart çözelti kalibrasyonu genellikle iki noktalı kalibrasyonu benimser, yani sıfır noktası kalibrasyonu ve aralık kalibrasyonu. Sıfır noktası kalibrasyon solüsyonu yüzde 2 Na2SO3 solüsyonu kullanabilir. Aralık kalibrasyon solüsyonu, cihazın ölçüm aralığına göre seçilebilir: 4 M KCI solüsyonu (2 mg/L); Yüzde 50 metanol solüsyonu (21,9 mg/L).
(2) Yerinde numune alma ve çözünmüş oksijen ölçer kalibrasyon yöntemi (Winkler yöntemi): Çözünmüş oksijen ölçerin fiili kullanımında, Winkler yöntemi genellikle çözünmüş oksijen ölçerin yerinde kalibrasyonu için kullanılır. Bu yöntemi kullanırken iki durum vardır: numune alırken, sayaç okuması M1'dir ve analitik değer A'dır. Sayaç kalibre edildiğinde, sayaç okuması hala M1'dir. Şu anda, sadece sayaç okumasını A'ya eşit olacak şekilde ayarlamak gereklidir; numune alırken, sayaç okuması M1'dir, laboratuvar analiz değeri A'dır ve sayaç kalibre edildiğinde sayaç okuması M2 olarak değiştirilir. Şu anda, sayaç okuması A'ya eşit olacak şekilde ayarlanamaz, ancak sayaç okuması 1MA×M2'ye ayarlanmalıdır.
