Раствораны кісларод адносіцца да колькасці кіслароду, растворанага ў вадзе, звычайна вымяраецца як раствораны кісларод, выражаны ў міліграмах кіслароду на літр вады (у мг/л або праміле). Некаторыя арганічныя злучэнні біяраскладаюцца пад дзеяннем аэробных бактэрый, якія спажываюць раствораны кісларод у вадзе, і раствораны кісларод не можа своечасова папаўняцца. Анаэробныя бактэрыі ў вадаёме хутка размнажаюцца, і арганічнае рэчыва з-за паху афарбоўвае вадаём у чорны колер. Колькасць растворанага кіслароду ў вадзе з'яўляецца паказчыкам самаачышчальнай здольнасці вадаёма. Раствораны кісларод у вадзе спажываецца, і для аднаўлення да зыходнага стану патрабуецца кароткі час, што сведчыць аб тым, што вадаём мае моцную самаачышчальную здольнасць або што забруджванне вадаёма не сур'ёзнае. У адваротным выпадку гэта азначае, што вадаём сур'ёзна забруджаны, самаачышчальная здольнасць слабая або нават страчана. Гэта цесна звязана з парцыяльным ціскам кіслароду ў паветры, атмасферным ціскам, тэмпературай вады і якасцю вады.
1. Аквакультура: для забеспячэння дыхальнай патрэбы водных прадуктаў, маніторынг утрымання кіслароду ў рэжыме рэальнага часу, аўтаматычная сігналізацыя, аўтаматычная аксігенацыя і іншыя функцыі
2. Маніторынг якасці вады ў прыродных водах: выяўленне ступені забруджвання і здольнасці вады да самаачышчэння, а таксама прадухіленне біялагічнага забруджвання, напрыклад, эўтрафікацыі вадаёмаў.
3. Ачыстка сцёкавых вод, кантрольныя паказчыкі: анаэробны рэзервуар, аэробны рэзервуар, аэратэнк і іншыя паказчыкі выкарыстоўваюцца для кантролю эфекту ачысткі вады.
4. Кантроль карозіі металічных матэрыялаў у прамысловых трубаправодах водазабеспячэння: як правіла, датчыкі з дыяпазонам ppb (мкг/л) выкарыстоўваюцца для кантролю трубаправода, каб дасягнуць нулявога ўзроўню кіслароду і прадухіліць іржу. Яны часта выкарыстоўваюцца на электрастанцыях і ў кацельным абсталяванні.
У цяперашні час найбольш распаўсюджаныя на рынку вымяральнікі растворанага кіслароду маюць два прынцыпы вымярэння: мембранны метад і флуарэсцэнтны метад. Дык у чым розніца паміж імі?
1. Мембранны метад (таксама вядомы як паляраграфічны метад, метад пастаяннага ціску)
Мембранны метад выкарыстоўвае электрахімічныя прынцыпы. Паўпранікальная мембрана выкарыстоўваецца для аддзялення плацінавай катоднай, сярэбранай аноднай і электраліта ад вонкавага боку. Звычайна катод знаходзіцца амаль у непасрэдным кантакце з гэтай плёнкай. Кісларод дыфузіруе праз мембрану ў суадносінах, прапарцыйных яго парцыяльнаму ціску. Чым большы парцыяльны ціск кіслароду, тым больш кіслароду праходзіць праз мембрану. Калі раствораны кісларод бесперапынна пранікае праз мембрану і ў поласць, ён аднаўляецца на катодзе, генеруючы ток. Гэты ток прама прапарцыйны канцэнтрацыі растворанага кіслароду. Вымяральная частка падвяргаецца ўзмацняльнай апрацоўцы, каб пераўтварыць вымераны ток у адзінку канцэнтрацыі.
2. Флуарэсцэнцыя
Флуарэсцэнтны зонд мае ўбудаваную крыніцу святла, якая выпраменьвае сіняе святло і асвятляе флуарэсцэнтны пласт. Флуарэсцэнтнае рэчыва выпраменьвае чырвонае святло пасля ўзбуджэння. Паколькі малекулы кіслароду могуць адбіраць энергію (эфект гашэння), час і інтэнсіўнасць узбуджанага чырвонага святла звязаны з малекуламі кіслароду. Канцэнтрацыя адваротна прапарцыйная. Вымераючы розніцу фаз паміж узбуджаным чырвоным святлом і эталонным святлом і параўноўваючы яе з унутраным калібравальным значэннем, можна разлічыць канцэнтрацыю малекул кіслароду. Падчас вымярэння кісларод не спажываецца, дадзеныя стабільныя, прадукцыйнасць надзейная і няма перашкод.
Давайце прааналізуем гэта для ўсіх з пункту гледжання выкарыстання:
1. Пры выкарыстанні паляраграфічных электродаў разагравайце іх не менш за 15-30 хвілін перад каліброўкай або вымярэннем.
2. З-за спажывання кіслароду электродам канцэнтрацыя кіслароду на паверхні зонда імгненна зменшыцца, таму важна памешваць раствор падчас вымярэння! Іншымі словамі, паколькі ўтрыманне кіслароду вымяраецца шляхам спажывання кіслароду, існуе сістэматычная памылка.
3. З-за праходжання электрахімічнай рэакцыі канцэнтрацыя электраліта пастаянна спажываецца, таму неабходна рэгулярна дадаваць электраліт, каб забяспечыць яго канцэнтрацыю. Каб пераканацца ў адсутнасці бурбалак у электраліце мембраны, пры ўсталёўцы паветранай галоўкі мембраны неабходна выдаліць усе камеры з вадкасцю.
4. Пасля дадання кожнага электраліта патрабуецца новы цыкл каліброўкі (звычайна каліброўка нулявой кропкі ў вадзе без кіслароду і каліброўка нахілу на паветры), і тады, нават калі выкарыстоўваецца прыбор з аўтаматычнай тэмпературнай кампенсацыяй, яна павінна быць блізкай да ... Лепш калібраваць электрод пры тэмпературы раствора пробы.
5. Падчас вымярэння на паверхні паўпранікальнай мембраны не павінна заставацца бурбалак, інакш прылада будзе ўспрымаць іх як насычаны кіслародам узор. Не рэкамендуецца выкарыстоўваць яе ў аэратэнку.
6. З-за тэхналагічных прычын мембранная галоўка адносна тонкая, асабліва лёгка праколваецца ў пэўным агрэсіўным асяроддзі, і мае кароткі тэрмін службы. Гэта расходны матэрыял. Калі мембрана пашкоджана, яе неабходна замяніць.
Карацей кажучы, мембранны метад заключаецца ў тым, што памылка дакладнасці схільная да адхіленняў, перыяд тэхнічнага абслугоўвання кароткі, а эксплуатацыя больш праблематычная!
А як наконт метаду флуарэсцэнцыі? Згодна з фізічным прынцыпам, кісларод выкарыстоўваецца толькі ў якасці каталізатара падчас працэсу вымярэння, таму працэс вымярэння практычна не мае знешніх перашкод! Высокадакладныя, непатрабавальныя да абслугоўвання і больш якасныя зонды пасля ўстаноўкі практычна не выкарыстоўваюцца 1-2 гады. Ці сапраўды ў метаду флуарэсцэнцыі няма недахопаў? Вядома, ёсць!
Час публікацыі: 15 снежня 2021 г.