除了溶解氧传感器测量水中的氧气外,还有哪些方法?

时间:2023-03-11 15:30:49   访客:685

什么是溶解氧?

溶解氧(DO)是指溶解于水中的氧的含量,它以每升水中氧气的毫克数表示,溶解氧以分子状态存在于水中。水中溶解氧量是水质监测的重要指标之一,也是水体净化的重要因素之一,高溶解氧有利于对水体中各类污染物进行降解,从而使水体得以较快净化;反之,低溶解氧则使得水体中污染物降解较缓慢。

溶解氧的大小能够反映出水体受到的污染,特别是有机物污染的程度,它是测量水体污染程度的重要指标,也是衡量水质的综合指标。因此,测量水体的溶解氧含量,对于水体环境监测具有重要意义。

测量溶解氧,首先要说的是荧光法溶解氧传感器,其利用的则是荧光法测量原理:调制的蓝光照到荧光物质上使其激发,并发出红光,由于氧分子可以带走能量(猝息效应),所以激发红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。采用与蓝光同步的红色光源作为参比,测量激发红光与参比光之间的相位差,并于内部标定值对比,从而计算出氧分子的浓度,经过一些处理,输出溶解氧。这种方法步骤简单快捷,响应时间快,测量结果稳定,对流量没有要求,无干扰,减少清洗频率,维护量低。

除此以外,监测溶解氧的方法还有哪些呢?

1、碘量法

碘量法是测定水中溶解氧的基准方法,其使用化学检测方法,测量准确度高,是较早用于检测溶解氧的方法。在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液,生成氢氧化锰沉淀。由于氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧反应生成硫酸锰。15分钟后加入浓硫酸使沉淀与溶液中所加入的碘化钾发生反应,而析出碘。溶解氧越多,析出的碘也越多,取一定量的反应水样,以淀粉做指示剂,用标准溶液滴定,就可计算出水样中溶解氧的含量。

碘量法适用于水源水,地面水等清洁水。优点是测量准确度高、准确性好;缺点是耗时长,程序繁琐,无法满足在线测量的要求。测定步骤繁杂,且检测时间相对较长,不适合现场测定。

2、电流测定法

电流测定法的测量速度比碘量法要快,操作简便,干扰少,而且能够现场自动连续检测。但是由于它的透氧膜和电极比较容易老化,当水样中含藻类、硫化物、碳酸盐、油类等物质时,会使透氧膜堵塞或损坏,需要注意保护和及时更换。由于它是依靠电极本身在氧的作用下发生氧化还原反应来测定氧浓度的特性,测定过程中需要消耗氧气,所以在测量过程中样品要不停地搅拌,且需要定期更换电解液,致使它的测量精度和响应时间都受到扩散因素的限制。

3、电极极谱法

电极极谱法是指在两极间加恒定电压,电子由阴极流向阳极,产生扩散电流;一定温度下,扩散电流与溶解氧浓度成正比;建立电流与溶解氧浓度的定量关系,然后仪器可将电流计读数自动转换为溶解氧浓度。

电极极谱法测定水中溶解氧步骤简单快捷,仪器价格相对较为低廉,属国家标准方法。但是随着氧气的消耗会在膜和电极上产生污垢,形成氧气梯度会降低反应速度。如果半透膜损坏,电解液容易被污染,会造成电池电势漂移,而漂移会被错误地显示为水样中溶解氧的浓度,因此需定期更换电解液及半透膜。

4、其他方法

用导电的金属铊或其他化合物与水中溶解氧反应生成能导电的铊离子。通过测定水样中电导率的增量,就能求得溶解氧的浓度,每增加0.035S/cm的电导率相当于1mg/L的溶解氧。此方法是测定溶解氧比较灵敏的方法之一,可进行连续监测工作。


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