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解析溶解氧測(cè)定儀影響因素作原理

影響因素

影響 [1]  氧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。

1. 溫度的影響由于溫度變化，膜的擴(kuò)散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化，直接影響到溶氧電電

流輸出，常采用熱敏電阻來(lái)消除溫度的影響。溫度上升，擴(kuò)散系數(shù)增加，溶解度反而減小。溫度對(duì)溶

解度系數(shù)a 的影響可以根據(jù)Henry 定律來(lái)估算，溫度對(duì)膜擴(kuò)散系數(shù)β可以通過(guò)阿侖尼烏斯定律來(lái)估

算。

(1)氧的溶解度系數(shù)：由于溶解度系數(shù)a 不僅受溫度的影響，而且受溶液的成分的影響。在相同氧

分壓下，不同組分的實(shí)際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比，對(duì)于稀溶

液，溫度變化溶解度系數(shù)a 的變化約為2%/ ℃。

(2)膜的擴(kuò)散系數(shù)：根據(jù)阿侖尼烏斯定律，溶解度系數(shù)β與溫度T 的關(guān)系為： C=KPo2·exp(-β/

T)，其中假定K、Po2 為常數(shù)，則可以計(jì)算出β在25℃時(shí)為2.3%/ ℃。當(dāng)溶解度系數(shù)a 計(jì)算出來(lái)后，

可通過(guò)儀表示和化驗(yàn)分析值對(duì)比計(jì)算出膜的擴(kuò)散系數(shù)(這里略去計(jì)算過(guò)程)，膜的擴(kuò)散系數(shù)在25℃時(shí)

為1.5%/℃。

2. 大氣壓的影響根據(jù)Henry 定律，氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔度

有關(guān)，原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達(dá)20%，使用前須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮盒醒a(bǔ)償。有些儀表內(nèi)配有

氣壓表，在標(biāo)定時(shí)可自動(dòng)行校正；有些儀表未配置氣壓表，在標(biāo)定時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)

行設(shè)置，如果數(shù)據(jù)有誤，將導(dǎo)致較大的測(cè)量誤差。

3. 溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低于自來(lái)水中的溶解氧，為了準(zhǔn)確測(cè)量，須考慮含鹽量對(duì)

溶解氧的影響。在溫度不變的情況下，鹽含量每增加100mg/L，溶解氧降低約1%。如果儀表在標(biāo)定

時(shí)使用的溶液的含鹽量低，而實(shí)際測(cè)量的溶液的含鹽量，也會(huì)導(dǎo)致誤差。在實(shí)際使用中須對(duì)測(cè)量

介質(zhì)的含鹽量行分析，以便準(zhǔn)確測(cè)量及正確補(bǔ)償。

4. 樣品的流速氧通過(guò)膜擴(kuò)散比通過(guò)樣品行擴(kuò)散要慢，須保證電膜與溶液*接觸。對(duì)于流

通式檢測(cè)方式，溶液中的氧會(huì)向流通池內(nèi)擴(kuò)散，使靠近膜的溶液中的氧損失，產(chǎn)生擴(kuò)散干擾，影響測(cè)

量。為了測(cè)量準(zhǔn)確，應(yīng)增加流過(guò)膜的溶液的流量來(lái)補(bǔ)償擴(kuò)散失去的氧，樣品的小流速為0.3m/

作原理

水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對(duì)于使用活化污泥的生物處理廠來(lái)說(shuō)，了解曝氣池的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，會(huì)促除厭氧微生物以外的生物活動(dòng)，因而能去除揮發(fā)性物質(zhì)和易于自然氧化的離子，使污水得到凈化。

測(cè)定氧含量主要有三種方法：自動(dòng)比色分析和化學(xué)分析測(cè)量，順磁法測(cè)量，電化學(xué)法測(cè)量，熒光法。水中溶氧量般采用電化學(xué)法測(cè)量。

氧能溶于水，溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越，水溶解氧的能力就越大，其關(guān)系由亨利（Henry）定律和道爾頓（Dalton）定律確定，亨利定律認(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。

氧量測(cè)量傳感器由陰（常用金和鉑制成）和帶電流的反電（銀）、無(wú)電流的參比電（銀）組成，電浸沒(méi)在電解質(zhì)如KCl、KOH中，傳感器有隔膜覆蓋，覆膜將電和電解質(zhì)與被測(cè)量的液體分開(kāi)，只有溶解氣體能滲透覆膜，因此保護(hù)了傳感器，既能防止電解質(zhì)逸出，又可防止外來(lái)物質(zhì)的侵入而導(dǎo)致污染和毒化。

向反電和陰之間施加化電壓，假如測(cè)量元件浸入在有溶解氧的水中，氧會(huì)通過(guò)隔膜擴(kuò)散，出現(xiàn)在陰上（電子過(guò)剩）的氧分子就會(huì)被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學(xué)當(dāng)量的氯化銀沉淀在反電上（電子不足），對(duì)于每個(gè)氧分子，陰放出4個(gè)電子，反電接受電子，形成電流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。