關于溶解氧
溶解氧(Dissolved Oxygen),縮寫為DO,指溶解在水中的分子態氧,即水中O2,單位為mg/l。
水中溶解氧量是水質重要指標之一,也是水體凈化的重要因素之一,溶解氧高,有利于對水體中各類污染物的降解,從而使水體較快得以凈化;溶解氧低,水體中污染物降解較緩慢。
溶解氧的含量與溫度、氣壓、鹽分濃度有關。
溫度:溫度越高,溶解氧濃度越低
氣壓:氣壓越大,溶解氧濃度越高
鹽分:鹽分越高,溶解氧濃度越低
檢測原理
1、電化學法
根據法拉第第二定律,氧氣與還原物質的反應速率與兩者之間的濃度成正比。
測量儀器會將電流通過工作電極和參比電極之間,觸發氧化和還原反應。通過測量電流的大小,可以推斷出溶解氧的濃度。當水樣中的溶解氧濃度較高時,氧離子的生成速率也較高,電流也就較大。反之,溶解氧濃度較低時,電流較小。
2、極譜法
電極中,有黃金環或鉑金環作陰極,銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極,電解液為氯化鉀溶液,陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。
極普法陽極:氧化反應,失去電子(銀),惰性金屬4Ag→4Ag++4e﹣陰極:還原反應,接受電子(金),惰性金屬 O2+2H2O+4e=4OH-需要外加0.6~0.8V的極化電壓,依賴這個外部電壓推動反應。
3、原電池法
陽極:氧化反應,失去電子(鋅),活潑金屬2Zn=2Zn2++4e-陰極:還原反應,接受電子(銀),惰性金屬O2+2H2O+4e=4OHˉ自發性反應電解質必須是堿性的水溶液1.防止電極腐蝕2.避免副反應發生3.在酸性環境中,陰極反應會生成水和氫離子(H?)而不是氫氧根離子(OH?)
4、熒光法
一個紅色光源和一個藍色光源和一個光電檢測器。
涂層通過吸收電極內部發出的藍光而被激發,它通過發射紅光來發出熒光,紅光由電極內部的光電探測器測量,當氧分子存在于膜的外表面上時,它們可以吸收激發態涂層的多余能量。這樣就減少(淬滅)到達光電探測器的熒光量。電極還包含紅光光源。紅光不會激發涂層 , 而是由涂層反射并由光電探測器測量。
特性 優缺點對比
應用領域
污水處理領域:監測水處理過程中溶解氧的濃度,提高水處理效率;
工業生產領域:監測生產過程溶解氧的含量,確保生產過程正常進行;環境監測領域:監測環境中溶解氧濃度,及時處理污染環境的行為及事件;水產養殖領域:對水體溶解氧的監測,滿足魚類生長對溶解氧的需求。