Çözünmüş Oksijen Analiz Cihazları Nasıl Çalışır?
Sudaki oksijen içeriği, suyun kendi kendini temizleme derecesini tam olarak gösterebilir. Aktif çamur kullanan biyolojik arıtma tesisleri için havalandırma tanklarının ve oksidasyon hendeklerinin oksijen içeriğinin bilinmesi çok önemlidir. Kanalizasyondaki çözünmüş oksijenin artması, anaerobik mikroorganizmalar dışındaki biyolojik aktiviteleri teşvik edecek, böylece uçucu maddeleri uzaklaştırabilir ve doğal olarak oksitlenen iyonların kanalizasyonu arındırmasını kolaylaştırabilir.
Oksijen içeriğini belirlemek için üç ana yöntem vardır: otomatik kolorimetrik analiz ve kimyasal analiz ölçümü, paramanyetik yöntem ölçümü ve elektrokimyasal yöntem ölçümü. Suda çözünmüş oksijen miktarı genellikle elektrokimyasal yöntemle ölçülür. Mai'nin tesisi, HD369L çözünmüş oksijen sensörünü ve MX30 çözünmüş oksijen vericisini benimsemiştir.
Oksijen suda çözünebilir ve çözünürlük sıcaklığa, su yüzeyinin toplam basıncına, kısmi basınca ve suda çözünmüş tuzlara bağlıdır. Atmosferik basınç ne kadar yüksek olursa, suyun oksijeni çözme yeteneği o kadar artar. İlişki, Henry yasası ve Dalton yasası tarafından belirlenir. Henry yasası, bir gazın çözünürlüğünün kısmi basıncıyla orantılı olduğunu belirtir.
Örnek olarak HD369L çözünmüş oksijen sensörünü alın. Elektrot, bir katot (genellikle altın ve platinden yapılır), akımlı bir karşı elektrot (gümüş) ve akımsız bir referans elektrottan (gümüş) oluşur. Elektrot, KCl, KOH gibi bir elektrolit içine daldırılır ve sensör bir diyaframla kaplanır. Elektrotlar ve elektrolit ölçülen sıvıdan ayrılır, böylece sensör elektrolitin kaçmasına ve kontaminasyona ve zehirlenmeye neden olabilecek yabancı maddelerin girmesine karşı korunur.
Karşı elektrot ile katot arasına bir polarizasyon voltajı uygulanır. Ölçüm hücresi, çözünmüş oksijen içeren suya daldırılırsa, oksijen diyaframdan yayılır ve katotta bulunan oksijen molekülleri (elektron fazlalığı) hidroksit iyonlarına indirgenir:
Karşı elektrotta (elektron eksikliği olan) gümüş klorürün elektrokimyasal eşdeğeri çökelir: 4Ag artı 4Cl-? 4AgCl artı 4e-.
Her oksijen molekülü için, katot 4 elektron yayar ve karşı elektrot bir akım oluşturmak için elektronları kabul eder. Akımın büyüklüğü, ölçülen kanalizasyonun oksijen kısmi basıncı ile orantılıdır. Sinyal, sensör üzerindeki ısıl direnç ile ölçülen sıcaklık sinyali ile birlikte transformatöre gönderilir. Verici, sensörde depolanan oksijen içeriği ile oksijen kısmi basıncı ve sıcaklığı arasındaki ilişki eğrisini kullanarak sudaki oksijen içeriğini hesaplar ve ardından bunu standart bir sinyal çıkışına dönüştürür. Referans elektrodun işlevi katodik potansiyeli belirlemektir.
HDL369L çözünmüş oksijen sensörünün tepki süresi: 3 dakika sonra nihai ölçülen değerin yüzde 90'u ve 9 dakika sonra nihai ölçülen değerin yüzde 99'u; minimum akış hızı gereksinimi 0,5 cm/sn'dir.
