Εγκυκλοπαίδεια γνώσης του μετρητή διαλυμένου οξυγόνου
Πώς λειτουργεί ο μετρητής διαλυμένου οξυγόνου
Οι αναλυτές διαλυμένου οξυγόνου χρησιμοποιούν κυρίως ηλεκτρόδια διαφράγματος ως μετατροπείς για να μετατρέψουν τη συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου (στην πραγματικότητα μερική πίεση οξυγόνου) σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία στη συνέχεια ενισχύονται και ρυθμίζονται (συμπεριλαμβανομένης της αντιστάθμισης αλατότητας και θερμοκρασίας) και εμφανίζονται με μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό. Υπάρχουν δύο τύποι ηλεκτροδίων μεμβράνης για τη μέτρηση του διαλυμένου οξυγόνου: πολαρογραφικό (Polarography) και γαλβανικό στοιχείο (Galvanic Cell). Πολαρογραφία: Στο ηλεκτρόδιο χρησιμοποιείται ως κάθοδος ένας χρυσός δακτύλιος (Au) ή ένας χρυσός δακτύλιος από πλατίνα (Pt). Ως άνοδος χρησιμοποιείται χλωριούχος άργυρος-άργυρος (ή χλωριούχος υδράργυρος-υδράργυρος). Ο ηλεκτρολύτης είναι διάλυμα χλωριούχου καλίου. Η εξωτερική επιφάνεια της καθόδου καλύπτεται με ένα διαπερατό από οξυγόνο φιλμ. Το φιλμ μπορεί να υιοθετήσει αναπνεύσιμα υλικά όπως πολυτετραφθοροαιθυλένιο, πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυαιθυλένιο, καουτσούκ σιλικόνης κ.λπ. Μια τάση πόλωσης 0.5 έως 1,5 βολτ εφαρμόζεται μεταξύ των ηλεκτροδίων καθόδου και ανόδου. Ορισμένα έχουν τάση πόλωσης 0,7 βολτ. Όταν το διαλυμένο οξυγόνο διαπεράσει τη μεμβράνη και φτάσει στην επιφάνεια της καθόδου του χρυσού, εμφανίζεται η ακόλουθη αντίδραση στο ηλεκτρόδιο.
Η κάθοδος ανάγεται: O2 συν 2H2O συν 4e→4OHˉ; Ταυτόχρονα, η άνοδος οξειδώνεται: 4Clˉ συν 4Ag-4e→4AgCl; υπό κανονικές συνθήκες, η τιμή του ρεύματος διάχυσης i∞ που δημιουργείται από την παραπάνω αντίδραση αναγωγής-οξείδωσης είναι ανάλογη με τη συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου. Μπορεί να αναπαρασταθεί με τον ακόλουθο τύπο:
i∞=nFA(Pm/L)Cs Στον τύπο: i∞-ρεύμα διάχυσης σε σταθερή κατάσταση n-αριθμός ηλεκτρονίων κέρδους και απώλειας. Σταθερά F-Faraday (96500 coulombs); Έκταση επιφάνειας καθόδου Α (τετραγωνικό εκατοστό). Συντελεστής διείσδυσης φιλμ Pm (cm2/sec); Πάχος μεμβράνης L (cm); Συγκέντρωση Cs-διαλυμένου οξυγόνου (ppm). Όταν προσδιορίζεται η δομή και το φιλμ του ηλεκτροδίου, τα A, Pm, L, n, κ.λπ. στον τύπο είναι όλα σταθερές. Έστω K= nFA(Pm/L), μετά στον παραπάνω τύπο: i∞=KCs.
Επομένως, μπορεί να φανεί ότι όσο μετράται το ρεύμα διάχυσης i∞, μπορεί να μετρηθεί η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου. Προκειμένου να εξαλειφθεί η επίδραση της θερμοκρασίας, της αλατότητας και της πίεσης του αέρα, κάθε μοντέλο χρησιμοποιεί τη δική του τεχνολογία για να αντισταθμίσει. Γαλβανικό κύτταρο: Όταν εξωτερικά μόρια οξυγόνου διεισδύουν στο φιλμ στην εσωτερική φάση του ηλεκτροδίου και φτάσουν στην τριφασική διεπιφάνεια της καθόδου, εμφανίζεται η ακόλουθη αντίδραση.
Η κάθοδος αργύρου ανάγεται: O2 συν 2H2O συν 4e→4OHˉ Ταυτόχρονα, η άνοδος μολύβδου οξειδώνεται: 2Pb συν 2KOH συν 4OHˉ-4e→2KHPbO2 συν 2H2O Δηλαδή, το οξυγόνο ανάγεται σε ιόντα υδροξειδίου στο κάθοδος αργύρου, και ταυτόχρονα, το εξωτερικό κύκλωμα Κερδίστε ηλεκτρόνια. η άνοδος μολύβδου αντικαθίσταται από υδροξείδιο του καλίου
Το διάλυμα διαβρώνεται για να δημιουργήσει υδρογόνο μολύβδου καλίου και ταυτόχρονα εξάγει ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κύκλωμα. Αφού συνδεθεί το εξωτερικό κύκλωμα, διέρχεται ρεύμα σήματος και η τιμή του είναι ανάλογη της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου.
ο
Μέθοδος βαθμονόμησης μετρητή διαλυμένου οξυγόνου
Οι αναλυτές διαλυμένου οξυγόνου μπορούν γενικά να βαθμονομηθούν με τυπικά διαλύματα ή επιτόπια δειγματοληψία.
(1) Τυποποιημένη μέθοδος βαθμονόμησης διαλύματος μετρητή διαλυμένου οξυγόνου: Η τυπική βαθμονόμηση διαλύματος υιοθετεί γενικά τη βαθμονόμηση δύο σημείων, δηλαδή τη βαθμονόμηση σημείου μηδέν και τη βαθμονόμηση εύρους. Το διάλυμα βαθμονόμησης σημείου μηδέν μπορεί να χρησιμοποιήσει διάλυμα Na2SO3 2 τοις εκατό. Το διάλυμα βαθμονόμησης εύρους μπορεί να επιλεγεί σύμφωνα με το εύρος μέτρησης του οργάνου: Διάλυμα KCl 4 M (2 mg/L); Διάλυμα μεθανόλης 50 τοις εκατό (21,9 mg/L).
(2) Επιτόπια δειγματοληψία και μέθοδος βαθμονόμησης του μετρητή διαλυμένου οξυγόνου (μέθοδος Winkler): Στην πραγματική χρήση του μετρητή διαλυμένου οξυγόνου, η μέθοδος Winkler χρησιμοποιείται συχνά για την επιτόπια βαθμονόμηση του μετρητή διαλυμένου οξυγόνου. Όταν χρησιμοποιείτε αυτήν τη μέθοδο, υπάρχουν δύο καταστάσεις: κατά τη δειγματοληψία, η ένδειξη του μετρητή είναι M1 και η αναλυτική τιμή είναι A. Όταν ο μετρητής είναι βαθμονομημένος, η ένδειξη του μετρητή εξακολουθεί να είναι M1. Αυτή τη στιγμή, είναι απαραίτητο μόνο να ρυθμίσετε την ένδειξη του μετρητή ώστε να είναι ίση με A. κατά τη δειγματοληψία, η ένδειξη του μετρητή είναι M1, η τιμή εργαστηριακής ανάλυσης είναι A και η ένδειξη του μετρητή αλλάζει σε M2 όταν ο μετρητής βαθμονομείται. Αυτή τη στιγμή, η ένδειξη του μετρητή δεν μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να είναι ίση με A, αλλά η ένδειξη του μετρητή θα πρέπει να ρυθμιστεί σε 1MA×M2.
