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溶解氧是指分子態(tài)的水溶解于水體當(dāng)中形成的氧,用DO表示。一般情況下水體當(dāng)中的溶解氧含量主要取決于大氣當(dāng)中的含氧量與水體中含氧量的平衡關(guān)系。另外天然水當(dāng)中溶解氧的飽和量還會(huì)和空氣當(dāng)中的氧分壓、大氣壓強(qiáng)、水體溫度等有著密切關(guān)系。比如說(shuō),在清潔的地面上的水一般會(huì)達(dá)到飽和量。但是一般情況下會(huì)因?yàn)橹T多原因而形成過(guò)飽和或者不足降低等情況。例如,天然水體中藻類的生長(zhǎng),會(huì)使得溶解氧過(guò)飽和?;蛘呤钱?dāng)水體受到來(lái)自外界的污染物污染時(shí),就會(huì)使得溶解氧降低。而在水體污染之后,水體中溶解氧降低,但是卻未曾得到大氣中的氧氣補(bǔ)充。這時(shí)候水體中的溶解氧也就越來(lái)越少,直至為零。這時(shí)候水體中很多生物死亡,水質(zhì)惡化。而廢水中的溶解氧含量一般取決于產(chǎn)生的工藝,不同的生產(chǎn)工藝造成的水體污染也不相同。
溶解氧測(cè)定儀的介紹
溶解氧的測(cè)定方法一般分為三種:化學(xué)滴定法、比色法、電化學(xué)法。但是因?yàn)檫@些方法各有千秋,但是同時(shí)又存在很多的不足之處。為了適應(yīng)現(xiàn)在的科技使用方法等我國(guó)新近研制出了溶解氧測(cè)定儀。而溶解氧測(cè)定儀有很多種類,在此只介紹SJG—203型的和JPB—607型的溶解氧測(cè)定儀。
SJG—203溶解氧測(cè)定儀共分為兩個(gè)部分。敏感元件為極譜式電極,二次儀表帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償,采用變?nèi)荻O管作調(diào)制器的深度負(fù)反饋放大器,具有零漂小,性能穩(wěn)定的特點(diǎn),適于長(zhǎng)期連續(xù)使用。
JPB—607型的便攜式溶解氧測(cè)定儀也主要是由兩部分組成:傳感器和電子單元。傳感器采用極譜型復(fù)膜氧電極,電子單元為帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)募蛇\(yùn)算放大器組成。儀器采用31/2位液晶顯示器可顯示溶解氧值和溫度。
溶解氧測(cè)定儀原理及使用方法
SJG—203溶解氧測(cè)定儀它的電極部分是由黃金陰極和銀一氯化銀陽(yáng)極組成。在兩極之間填充氯化鉀溶液來(lái)導(dǎo)電。并且在每個(gè)電極頂端會(huì)覆蓋上一層聚乙烯薄膜,來(lái)防止電極被雜質(zhì)污染或者干擾。聚乙烯薄膜有一個(gè)特性,那就是允許溶解氧通過(guò)。在兩個(gè)電極上加上一定的電壓時(shí),溶解氧會(huì)通過(guò)聚乙烯薄膜參加氧化還原反應(yīng):陰極:O2+2 H20+4 e--4 O H-,陽(yáng)極:4 A g+4CI-4e-)4 A g CI。這個(gè)反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)氧的濃度決定著擴(kuò)散電流的大小。在電極輸出的電信號(hào),會(huì)通過(guò)負(fù)載電阻變成電壓,在經(jīng)過(guò)放大器放大,直接可以測(cè)出溶解氧濃度。
SJG—203溶解氧測(cè)定儀的二次儀表部分,采用的是擁有二極管的放大器。放大器長(zhǎng)期穩(wěn)定,零點(diǎn)漂移小。二次儀表由參量振蕩、中間電壓放大、整流、電源、溫度補(bǔ)償?shù)葞讉€(gè)部份組成。
JPB—607型的便攜式溶解氧測(cè)定儀在使用時(shí)在兩極加上穩(wěn)定適合的電壓,銀陽(yáng)極接電源正極,黃金陰極接電源負(fù)極,同時(shí)與電流電壓轉(zhuǎn)化單元的集成運(yùn)算放大器相連。通過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)換,兩級(jí)產(chǎn)生電流信號(hào)就會(huì)變成電壓信號(hào)。電壓信號(hào)最后進(jìn)入溫度補(bǔ)償單元,對(duì)電極溫度系數(shù)進(jìn)行全面補(bǔ)償。
在JPB—607型的便攜式溶解氧測(cè)定儀內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),與在SJG—203溶解氧測(cè)定儀內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)基本一致:陰極氧氣被還原,陽(yáng)極氯離子被氧化。同樣也是通過(guò)擴(kuò)散電流的大小來(lái)確定溶解氧濃度的大小。儀器經(jīng)過(guò)矯正之后便可以直接讀出溶解氧濃度。
溶解氧測(cè)定的改進(jìn)
在以前人們會(huì)用到碘量法來(lái)測(cè)定水中溶解氧。而現(xiàn)在研制出了溶解氧測(cè)定儀。我們可以根據(jù)使用方法的便捷程度,使用結(jié)果的準(zhǔn)確程度來(lái)確定這兩種方法。碘量法會(huì)有沉降、酸化、滴定等一系列復(fù)雜繁瑣的步驟。而溶解氧測(cè)定儀,測(cè)定一個(gè)水樣中的溶解氧只是需要30秒就可以了,而且結(jié)果較為準(zhǔn)確。我們可以看到一組數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)當(dāng)中以寶鋼焦化廠脫碳池和和硝化池中的水為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,分別采用溶解氧測(cè)定儀和碘量法測(cè)定水中溶解氧。
表1脫碳池溶解氧測(cè)定及對(duì)比結(jié)果
在表1中我們可以很清晰的看到在測(cè)定廢水中的溶解氧時(shí),碘量法很容易受到廢水中其他物質(zhì)的干擾,使結(jié)果與實(shí)際相偏離。而使用溶解氧測(cè)定儀測(cè)定的結(jié)果更為準(zhǔn)確。
在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中,溶解氧的測(cè)定對(duì)于很多大企業(yè)來(lái)說(shuō)是很重要的。國(guó)家現(xiàn)在治理三廢,那么企業(yè)就當(dāng)響應(yīng)號(hào)召處理好三廢問(wèn)題。不管是現(xiàn)在還是未來(lái)科技都在發(fā)展進(jìn)步,實(shí)用科技的手段能夠?yàn)槲覀儙?lái)更多的收益。溶解氧測(cè)定儀的投入使用將會(huì)是一個(gè)很大的改革。