溶解氧儀也稱(chēng)溶氧儀,它的工作原理是怎樣的?使用時(shí)如何標(biāo)定和使用后的維護(hù)注意事項(xiàng)。一般溶氧儀只要能夠選好型,注意維護(hù)好,使用在一般環(huán)境下的測(cè)量都是可以滿(mǎn)足的。下面看詳細(xì)內(nèi)容。 溶氧儀的工作原理:
(溶解氧分析儀)溶氧儀傳感部分(即溶氧儀傳感器,電部分)是由金電(陰)和銀電(陽(yáng))及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成,氧通過(guò)膜擴(kuò)散進(jìn)入電解液與金電和銀電構(gòu)成測(cè)量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電加上0.6~0.8V 的化電壓時(shí),氧通過(guò)膜擴(kuò)散,陰釋放電子,陽(yáng)接受電子,產(chǎn)生電流,整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為:陽(yáng) Ag+Cl→AgCl+2e- 陰 O2+2H2O+4e→4OH- 根據(jù)法拉第定律:流過(guò)溶氧儀電的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過(guò)溶液擴(kuò)散比通過(guò)膜擴(kuò)散快,如流速太慢會(huì)產(chǎn)生干擾。溶氧儀含量有3 種不同的表示方法:氧分壓(mmHg);百分飽和度(%);氧濃度(mg/L 或10-6),這3 種方法本質(zhì)上沒(méi)什么不同。
(1)分壓表示法:氧分壓表示法是基本和本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry 定律可得,P=(Po2+P H2O )×0.209,其中,P 為總壓;Po2 為氧分壓(mmHg);P H2O為水蒸氣分壓;0.209 為空氣中氧的含量。
(2)百分飽和度表示法:由于曝氣發(fā)酵十分復(fù)雜,氧分壓不能計(jì)算得到,在此情況下用百分飽和度的表示法是合適的。例如將標(biāo)定時(shí)溶解氧定為100%,零氧時(shí)為0%,則反應(yīng)過(guò)程中的溶解氧含量即為標(biāo)定時(shí)的百分?jǐn)?shù)。
(3)氧濃度表示法:根據(jù)Henry 定律可知氧濃度與其分壓成正比,即http://www.csyl17.com/:C=Po2×a,其中C 為氧濃度(mg/L);Po2 為氧分壓(mmHg);a 為溶解度系數(shù)(mg/mmHg·L)。溶解度系數(shù)a 不僅與溫度有關(guān),還與溶液的成分有關(guān)。對(duì)于溫度恒定的水溶液,a為常數(shù),則可測(cè)量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用,但在污水處理、生活飲用水等過(guò)程中都用氧濃度來(lái)表示。
溶氧儀儀表標(biāo)定:
儀表的標(biāo)定方法一般可采用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定或現(xiàn)場(chǎng)取樣標(biāo)定。
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定法:標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定一般采用兩點(diǎn)標(biāo)定,即零點(diǎn)標(biāo)定和量程標(biāo)定。零點(diǎn)標(biāo)定溶液可采用2%的Na2SO3 溶液。量程標(biāo)定溶液可根據(jù)儀表測(cè)量量程選擇4M 的KCl 溶液(2mg/L);50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。
(2)現(xiàn)場(chǎng)取樣標(biāo)定法(Winkler 法):在實(shí)際使用中,多采用Winkler 方法對(duì)溶氧儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。使用該方法時(shí)存在兩種情況:取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1,化驗(yàn)分析值為A,對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)仍為M1,這時(shí)只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A 即可;取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1,化驗(yàn)分析值為A,對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2,這時(shí)就不能調(diào)整溶氧儀儀表讀數(shù)等于A,而應(yīng)將儀表讀數(shù)調(diào)整為1 MA ×M2。
溶氧儀使用中注意事項(xiàng):
由于溶解氧電信號(hào)阻抗較高(約20MΩ),溶解氧電與轉(zhuǎn)換器之間距離大為50m;溶解氧電不用時(shí)也應(yīng)處于工作狀態(tài),可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生(更換電解液或膜)的電,在使用前應(yīng)置于無(wú)氧環(huán)境化1~2h;由于溫度變化對(duì)電膜的擴(kuò)散和氧溶解度有較大影響,標(biāo)定時(shí)需較長(zhǎng)時(shí)間(約10min),以使溫補(bǔ)電阻達(dá)到平衡;氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān),儀表在使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償;測(cè)量溶液的含鹽量高時(shí),儀表標(biāo)定時(shí)應(yīng)使用含鹽量相當(dāng)?shù)娜芤海粚?duì)于流通式測(cè)量方式,要求流過(guò)電的小流速為0.3m/s。
溶氧儀使用維護(hù):定期對(duì)電清洗、校驗(yàn)、再生。
(1)1~2 周應(yīng)清洗一次電,如果膜片上有污染物,會(huì)引起測(cè)量誤差。清洗時(shí)應(yīng)小心,注意不要損壞膜片。將電放入清水中涮洗,如污物不能洗去,用軟布或棉布小心擦洗。
(2)2~3 月應(yīng)重新校驗(yàn)一次零點(diǎn)和量程。
(3)電的再生大約1 年左右進(jìn)行一次。當(dāng)測(cè)量范圍調(diào)整不過(guò)來(lái),就需要對(duì)溶解氧電再生。電再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電。如果觀察銀電有氧化現(xiàn)象,可細(xì)砂紙拋光。
(4)在使用中如發(fā)現(xiàn)電泄露,就必須更換電解液。
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