A quali problemi si dovrebbe prestare attenzione quando si utilizza l'elettrodo del misuratore di ossigeno disciolto per misurare
Un analizzatore di ossigeno disciolto misura la quantità di ossigeno disciolto in una soluzione acquosa, che viene dissolta in acqua dall'aria circostante, dal flusso d'aria e dalla fotosintesi. Attraverso la respirazione e la decomposizione, l'ossigeno disciolto verrà consumato nell'acqua, basandosi principalmente sull'aria e sulla fotosintesi per reintegrarsi. Il misuratore di ossigeno disciolto è ampiamente utilizzato nella misurazione del contenuto di ossigeno disciolto in varie occasioni, in particolare acqua di acquacoltura, fotosintesi e respirazione e misurazione in loco. Il contenuto di ossigeno nell'acqua dipende principalmente dalla temperatura. L'acqua calda ha una concentrazione di ossigeno inferiore rispetto all'acqua fredda. Ma un contenuto di ossigeno disciolto troppo alto sarà dannoso per animali e piante. Pertanto, quando lo si utilizza, si deve considerare che la misurazione dell'ossigeno disciolto sarà influenzata da alcuni fattori, come descritto di seguito.
L'elettrodo di ossigeno disciolto utilizza una pellicola sottile per separare il catodo di platino, l'anodo di argento e l'elettrolita dal mondo esterno. Generalmente il catodo è quasi a diretto contatto con questo strato di membrana. L'ossigeno si diffonde attraverso la membrana ad una velocità proporzionale alla sua pressione parziale, maggiore è la pressione parziale dell'ossigeno, più ossigeno permea la membrana. Quando l'ossigeno disciolto filtra continuamente attraverso la membrana nella cavità, viene ridotto sul catodo per generare una corrente, che viene visualizzata sul misuratore. Poiché questa corrente è direttamente proporzionale alla concentrazione di ossigeno disciolto, è sufficiente calibrare lo strumento per convertire la corrente misurata in un'unità di concentrazione (la concentrazione di ossigeno disciolto è solitamente espressa in mg/L (ossigeno disciolto per litro d'acqua) o ppm (parti per milione) quanti).
Le misurazioni dell'ossigeno disciolto possono essere influenzate da una serie di fattori:
Impatto ambientale Un'adeguata quantità di ossigeno disciolto è essenziale per una buona qualità dell'acqua e tutte le forme di vita richiedono ossigeno. Il processo di purificazione del flusso naturale richiede livelli di ossigeno adeguati per fornire forme di vita aerobiche. Se il contenuto di ossigeno nell'acqua è inferiore a 5.0mg/L, sarà difficile per gli organismi acquatici sopravvivere e più bassa è la concentrazione, più difficile sarà. Se il contenuto di ossigeno è inferiore a 1-2mg/L e dura per diverse ore, porterà alla morte di un gran numero di organismi acquatici.
Applicazioni Gli elettrodi per ossigeno disciolto possono essere utilizzati per misurare e monitorare processi in cui i livelli di ossigeno possono influenzare la velocità di reazione, l'efficienza del processo o l'ambiente: ad es. acquacoltura, reazioni biologiche, test ambientali (laghi, corsi d'acqua, oceani), trattamento di acque/acque reflue, produzione di vino .
Compensazione della temperatura Per le misurazioni standard dell'ossigeno disciolto, la temperatura influisce sulla solubilità e sulla velocità di diffusione dell'ossigeno, pertanto è necessaria la compensazione della temperatura.
Correzione della salinità La presenza di sali disciolti limita la quantità di ossigeno che può dissolversi nell'acqua. La relazione tra la concentrazione di ossigeno e la pressione parziale varia con la salinità di ciascuna soluzione campione, quindi la maggior parte dei produttori di misuratori fornisce la regolazione manuale della salinità per correggere i cambiamenti causati dalle diverse concentrazioni di ioni.
Biochemical Oxygen Demand (BOD) Il test BOD viene tipicamente utilizzato negli impianti di trattamento delle acque reflue dove è importante conoscere la quantità di ossigeno che viene consumata dall'acqua dai microrganismi mentre scompongono la materia organica. Questo test consente agli impianti di trattamento dell'acqua di determinare l'efficacia del trattamento dell'acqua o la quantità di contaminazione che rimane. La richiesta relativa di ossigeno delle acque reflue, degli effluenti e degli effluenti può essere determinata misurando la quantità di ossigeno disciolto nel campione all'inizio e alla fine di un particolare periodo di incubazione.
Esistono due modi per determinare l'ossigeno disciolto, polarografico e galvanico. Gli elettrodi polarografici richiedono che lo strumento immetta una tensione per polarizzare gli elettrodi. Poiché la tensione applicata può richiedere 15 minuti per stabilizzarsi, gli elettrodi polarografici vengono solitamente preriscaldati prima dell'uso per garantire una corretta polarizzazione degli elettrodi. I due poli di una cella galvanica sono costituiti da due metalli diversi che possono essere polarizzati spontaneamente per generare una tensione. Poiché la tensione dell'elettrodo galvanico è generata spontaneamente piuttosto che fornita dall'esterno, il "preriscaldamento" richiesto per la polarizzazione dell'elettrodo polarografico non è richiesto quando si utilizza l'elettrodo galvanico.
Quando si utilizzano elettrodi polarografici, riscaldare per almeno 15-30 minuti prima della calibrazione o della misurazione.
Per garantire che non vi siano bolle d'aria nell'elettrolita della membrana, il design del cappuccio della membrana ASI richiede che tutta l'aria nella cavità del liquido sia esclusa quando si installa la testa della membrana. Non devono essere rimaste bolle d'aria sulla superficie della membrana, altrimenti leggerà le bolle d'aria come campioni saturi di ossigeno. Anche se si utilizza un misuratore con compensazione automatica della temperatura, calibrare l'elettrodo a una temperatura vicina a quella della soluzione campione. L'elettrodo deve essere calibrato in aria, con l'aria come punto standard di ossigeno disciolto saturo al 100%. A causa del consumo di ossigeno da parte dell'elettrodo, la concentrazione di ossigeno sulla superficie della sonda diminuirà istantaneamente, quindi è molto importante agitare la soluzione durante la misurazione. Sostituire la membrana se è danneggiata.
L'elettrodo misuratore di ossigeno disciolto può essere utilizzato per misurare il contenuto di ossigeno disciolto nella soluzione acquosa del campione testato sul campo o in laboratorio. Pertanto, gli elettrodi di ossigeno disciolto possono essere utilizzati per misurare e determinare la concentrazione di ossigeno disciolto quando si valuta la capacità di corsi d'acqua e laghi di sostenere la sopravvivenza degli organismi in corsi d'acqua e laghi. e la temperatura della soluzione acquosa del campione.
