解(jie)析(xi)溶解(jie)氧測(ce)定(ding)儀(yi)影(ying)響(xiang)因素(su)作原(yuan)理(li)

影響(xiang)因素(su)

影響(xiang) [1]  氧的溶解(jie)度(du)取決(jue)於(yu)溫度(du)、壓力和水中(zhong)溶解(jie)的鹽(yan)，另(ling)外氧通(tong)過(guo)溶液擴散比(bi)通(tong)

過(guo)膜(mo)擴散快(kuai)，如(ru)流速(su)太(tai)慢會(hui)產(chan)生(sheng)幹擾。

1. 溫度(du)的影(ying)響(xiang)由(you)於(yu)溫度(du)變(bian)化，膜(mo)的(de)擴散系數和(he)氧的溶解(jie)度(du)都將發(fa)生(sheng)變(bian)化，直接影(ying)響(xiang)到溶氧電電

流輸出，常采(cai)用熱敏電阻(zu)來消(xiao)除溫度(du)的影(ying)響(xiang)。溫度(du)上升(sheng)，擴散系數增(zeng)加，溶解(jie)度(du)反而(er)減小。溫度(du)對溶

解(jie)度(du)系數a 的影(ying)響(xiang)可以(yi)根(gen)據(ju)Henry 定(ding)律來估算，溫度(du)對膜(mo)擴散系數β可以(yi)通(tong)過(guo)阿(e)侖(lun)尼(ni)烏斯(si)定(ding)律來估

算。

(1)氧的溶解(jie)度(du)系數：由(you)於(yu)溶解(jie)度(du)系數a 不(bu)僅(jin)受(shou)溫度(du)的影(ying)響(xiang)，而(er)且受溶液的成(cheng)分的(de)影(ying)響(xiang)。在相(xiang)同(tong)氧

分壓下，不(bu)同(tong)組(zu)分的(de)實際(ji)氧濃度(du)也可能不(bu)同(tong)。根(gen)據(ju)亨利定(ding)律可知氧濃度(du)與其(qi)分壓成(cheng)正比，對於(yu)稀(xi)溶

液，溫度(du)變(bian)化溶解(jie)度(du)系數a 的變(bian)化約為2%/ ℃。

(2)膜(mo)的(de)擴散系數：根(gen)據(ju)阿(e)侖(lun)尼(ni)烏斯(si)定(ding)律，溶解(jie)度(du)系數β與(yu)溫度(du)T 的關(guan)系為： C=KPo2·exp(-β/

T)，其中(zhong)假(jia)定(ding)K、Po2 為常(chang)數，則(ze)可以(yi)計(ji)算出β在25℃時為(wei)2.3%/ ℃。當溶解(jie)度(du)系數a 計(ji)算出來(lai)後(hou)，

可通(tong)過(guo)儀(yi)表(biao)示(shi)和(he)化驗分析(xi)值(zhi)對比(bi)計(ji)算出膜(mo)的(de)擴散系數(這(zhe)裏(li)略去(qu)計(ji)算過(guo)程(cheng))，膜(mo)的(de)擴散系數在25℃時

為1.5%/℃。

2. 大氣(qi)壓的影響(xiang)根(gen)據(ju)Henry 定(ding)律，氣(qi)體(ti)的溶解(jie)度(du)與其(qi)分壓成(cheng)正比。氧分壓與該地(di)區的海拔度(du)

有關(guan)，原(yuan)地(di)區和平原地(di)區的差可達(da)20%，使用前(qian)須根(gen)據(ju)當地(di)大氣(qi)壓行補(bu)償。有(you)些(xie)儀(yi)表(biao)內配(pei)有(you)

氣(qi)壓表，在標定(ding)時可自動(dong)行(xing)校(xiao)正；有些(xie)儀(yi)表(biao)未配置(zhi)氣(qi)壓表，在標定(ding)時要根(gen)據(ju)當地(di)氣(qi)象(xiang)站(zhan)提供的(de)數據(ju)

行設(she)置(zhi)，如(ru)果(guo)數據(ju)有誤(wu)，將導(dao)致(zhi)較(jiao)大(da)的(de)測(ce)量誤(wu)差。

3. 溶液中(zhong)含鹽(yan)量鹽(yan)水中(zhong)的溶解(jie)氧明顯(xian)低於(yu)自(zi)來(lai)水中(zhong)的溶解(jie)氧，為了(le)準(zhun)確測(ce)量，須考(kao)慮含鹽(yan)量對

溶解(jie)氧的影響(xiang)。在溫度(du)不(bu)變(bian)的(de)情(qing)況下，鹽(yan)含量每增(zeng)加100mg/L，溶解(jie)氧降低約1%。如(ru)果(guo)儀(yi)表(biao)在標定(ding)

時使用的(de)溶液的含鹽(yan)量低，而(er)實際(ji)測(ce)量的溶液的含鹽(yan)量，也會(hui)導(dao)致誤(wu)差。在實際(ji)使用中(zhong)須對測(ce)量

介(jie)質的含鹽(yan)量行分析(xi)，以(yi)便準確測(ce)量及正確補(bu)償。

4. 樣品的流速(su)氧通(tong)過(guo)膜(mo)擴散比(bi)通(tong)過(guo)樣(yang)品行擴散要(yao)慢，須(xu)保(bao)證(zheng)電膜(mo)與(yu)溶液*接觸。對於(yu)流

通(tong)式(shi)檢(jian)測(ce)方式(shi)，溶液中(zhong)的氧會向流通(tong)池(chi)內擴散，使靠近(jin)膜(mo)的(de)溶液中(zhong)的氧損失，產(chan)生(sheng)擴散幹擾，影(ying)響(xiang)測(ce)

量。為了(le)測(ce)量準確，應增(zeng)加流過(guo)膜(mo)的(de)溶液的流量來補(bu)償擴散失(shi)去(qu)的氧，樣品的小流速(su)為(wei)0.3m/

作原(yuan)理(li)

水中(zhong)的氧含量可充分顯(xian)示(shi)水自凈的程(cheng)度(du)。對於(yu)使用活(huo)化汙泥的生(sheng)物處理(li)廠來說(shuo)，了(le)解(jie)曝氣(qi)池(chi)的氧含量非常(chang)重要，汙(wu)水中(zhong)溶氧增加，會(hui)促(cu)除厭(yan)氧微生(sheng)物以(yi)外(wai)的(de)生(sheng)物活動(dong)，因(yin)而(er)能去(qu)除揮發性(xing)物質(zhi)和易於(yu)自(zi)然(ran)氧化的離子(zi)，使汙水得到凈化。

測(ce)定(ding)氧含量主(zhu)要(yao)有三種方(fang)法：自(zi)動(dong)比(bi)色(se)分析(xi)和(he)化學分析(xi)測(ce)量，順磁法測(ce)量，電化學法測(ce)量，熒(ying)光(guang)法。水中(zhong)溶氧量般采(cai)用電化學法測(ce)量。

氧能溶於(yu)水，溶解(jie)度(du)取決(jue)於(yu)溫度(du)、水表面的總壓、分壓和水中(zhong)溶解(jie)的鹽(yan)類。大(da)氣(qi)壓力越(yue)，水溶解(jie)氧的能力就(jiu)越(yue)大(da)，其關系由(you)亨利（Henry）定(ding)律和道(dao)爾(er)頓(dun)（Dalton）定(ding)律確定(ding)，亨利定(ding)律認(ren)為(wei)氣(qi)體(ti)的溶解(jie)度(du)與其(qi)分壓成(cheng)正比。

氧量測(ce)量傳感器由(you)陰(yin)（常(chang)用金和鉑(bo)制(zhi)成(cheng)）和帶電流的反電（銀(yin)）、無(wu)電(dian)流的參比電(dian)（銀(yin)）組(zu)成(cheng)，電浸(jin)沒(mei)在電解(jie)質如(ru)KCl、KOH中(zhong)，傳感器有隔(ge)膜(mo)覆蓋(gai)，覆膜(mo)將電(dian)和(he)電(dian)解(jie)質與(yu)被(bei)測(ce)量的液體(ti)分開，只有溶解(jie)氣(qi)體(ti)能滲(shen)透覆膜(mo)，因(yin)此(ci)保護(hu)了(le)傳(chuan)感器，既能(neng)防(fang)止(zhi)電(dian)解(jie)質逸出，又可防止(zhi)外(wai)來(lai)物(wu)質(zhi)的侵入(ru)而(er)導致汙染和毒化。

向反(fan)電(dian)和(he)陰(yin)之(zhi)間(jian)施(shi)加化電壓，假(jia)如(ru)測(ce)量元件浸入(ru)在有溶解(jie)氧的水中(zhong)，氧會通(tong)過(guo)隔(ge)膜(mo)擴散，出(chu)現(xian)在陰(yin)上(shang)（電子過(guo)剩）的(de)氧分子(zi)就(jiu)會被(bei)還原(yuan)成(cheng)氫氧根(gen)離子[OH-]。電化學當量的氯(lv)化銀沈澱在反電上(shang)（電(dian)子不(bu)足），對於(yu)每(mei)個氧分子(zi)，陰(yin)放(fang)出(chu)4個電(dian)子，反電(dian)接(jie)受電子，形(xing)成(cheng)電流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。