Kennisencyclopedie van de opgeloste zuurstofmeter
Hoe de meter voor opgeloste zuurstof werkt
Analysatoren voor opgeloste zuurstof gebruiken meestal diafragma-elektroden als transducers om de concentratie opgeloste zuurstof (eigenlijk partiële zuurstofdruk) om te zetten in elektrische signalen, die vervolgens worden versterkt en aangepast (inclusief zoutgehalte en temperatuurcompensatie) en weergegeven door analoog-naar-digitaal conversie. Er zijn twee typen membraanelektroden voor het meten van opgeloste zuurstof: polarografische (Polarography) en galvanische cel (Galvanic Cell). Polarografie: In de elektrode wordt een gouden (Au) ring of een platina (Pt) gouden ring als kathode gebruikt; zilver-zilverchloride (of kwik-kwikchloride) wordt gebruikt als de anode. De elektrolyt is een oplossing van kaliumchloride. Het buitenoppervlak van de kathode is bedekt met een zuurstofdoorlatende film. De film kan ademende materialen bevatten zoals polytetrafluorethyleen, polyvinylchloride, polyethyleen, siliconenrubber, enz. Er wordt een polarisatiespanning van 0,5 tot 1,5 volt toegepast tussen de kathode- en anode-elektroden. Sommige hebben een polarisatiespanning van 0,7 volt. Wanneer opgeloste zuurstof door het membraan dringt en het oppervlak van de gouden kathode bereikt, vindt de volgende reactie op de elektrode plaats.
De kathode wordt gereduceerd: O2 plus 2H2O plus 4e→4OHˉ; tegelijkertijd wordt de anode geoxideerd: 4Clˉ plus 4Ag-4e→4AgCl; onder normale omstandigheden is de waarde van de diffusiestroom i∞ gegenereerd door de bovenstaande reductie-oxidatiereactie evenredig met de concentratie opgeloste zuurstof. Het kan worden weergegeven door de volgende formule:
i∞=nFA(Pm/L)Cs In de formule: i∞-diffusiestroom in stabiele toestand n-aantal versterkings- en verlieselektronen; F-Faraday-constante (96500 coulombs); A-kathode oppervlak (vierkante centimeter); Pm-film penetratiecoëfficiënt (cm2/sec); L-filmdikte (cm); Cs-opgeloste zuurstofconcentratie (ppm). Wanneer de elektrodestructuur en film worden bepaald, zijn A, Pm, L, n, etc. in de formule allemaal constanten. Laat K= nFA(Pm/L), dan in de bovenstaande formule: i∞=KCs.
Daarom kan worden gezien dat zolang de diffusiestroom i∞ wordt gemeten, de opgeloste zuurstofconcentratie kan worden gemeten. Om de invloed van temperatuur, zoutgehalte en luchtdruk te elimineren, gebruikt elk model zijn eigen technologie om te compenseren. Galvanische cel: wanneer externe zuurstofmoleculen de film binnendringen in de binnenste fase van de elektrode en de driefasige interface van de kathode bereiken, vindt de volgende reactie plaats.
De zilverkathode wordt gereduceerd: O2 plus 2H2O plus 4e→4OHˉ Tegelijkertijd wordt de loodanode geoxideerd: 2Pb plus 2KOH plus 4OHˉ-4e→2KHPbO2 plus 2H2O Dat wil zeggen, zuurstof wordt gereduceerd tot hydroxide-ionen op de zilveren kathode, en tegelijkertijd het externe circuit Gain-elektronen; de loodanode is vervangen door kaliumhydroxide
De oplossing corrodeert om kaliumwaterstofloodzuur te genereren en geeft tegelijkertijd elektronen af aan het externe circuit. Nadat het externe circuit is aangesloten, gaat er een signaalstroom door en de waarde ervan is evenredig met de opgeloste zuurstofconcentratie.
de
Kalibratiemethode van de meter voor opgeloste zuurstof
Analysers voor opgeloste zuurstof kunnen over het algemeen worden gekalibreerd met standaardoplossingen of bemonstering ter plaatse.
(1) Kalibratiemethode met standaardoplossing van de meter voor opgeloste zuurstof: Kalibratie met standaardoplossing maakt over het algemeen gebruik van tweepuntskalibratie, dat wil zeggen nulpuntkalibratie en bereikkalibratie. De nulpuntkalibratie-oplossing kan 2 procent Na2SO3-oplossing gebruiken. De bereikkalibratie-oplossing kan worden geselecteerd op basis van het meetbereik van het instrument: 4 M KCl-oplossing (2 mg/L); 50 procent methanoloplossing (21,9 mg/L).
(2) Bemonsterings- en kalibratiemethode ter plaatse van de meter voor opgeloste zuurstof (Winkler-methode): Bij het feitelijke gebruik van de meter voor opgeloste zuurstof wordt de Winkler-methode vaak gebruikt voor kalibratie ter plaatse van de meter voor opgeloste zuurstof. Bij gebruik van deze methode zijn er twee situaties: bij monsterneming is de meterstand M1 en de analytische waarde A. Als de meter gekalibreerd is, is de meterstand nog steeds M1. Op dit moment is het alleen nodig om de meterstand aan te passen zodat deze gelijk is aan A; bij bemonstering is de meterstand M1, de laboratoriumanalysewaarde is A en de meterstand wordt gewijzigd in M2 wanneer de meter wordt gekalibreerd. Op dit moment kan de meterstand niet worden aangepast om gelijk te zijn aan A, maar de meterstand moet worden aangepast naar 1MA×M2.
