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  • 溶解氧的检测原理与应用

    日期:2024-11-21    编辑:纽福斯    浏览量:51

关于溶解氧 

溶解氧(Dissolved Oxygen),缩写为DO,指溶解在水中的分子态氧,即水中O2,单位为mg/l。

水中溶解氧量是水质重要指标之一,也是水体净化的重要因素之一,溶解氧高,有利于对水体中各类污染物的降解,从而使水体较快得以净化;溶解氧低,水体中污染物降解较缓慢。

 

溶解氧的含量与温度、气压、盐分浓度有关。
温度:温度越高,溶解氧浓度越低
气压:气压越大,溶解氧浓度越高
盐分:盐分越高,溶解氧浓度越低

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检测原理

1、电化学法
根据法拉第第二定律,氧气与还原物质的反应速率与两者之间的浓度成正比。
测量仪器会将电流通过工作电极和参比电极之间,触发氧化和还原反应。通过测量电流的大小,可以推断出溶解氧的浓度。当水样中的溶解氧浓度较高时,氧离子的生成速率也较高,电流也就较大。反之,溶解氧浓度较低时,电流较小。

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2极谱法

电极中,有黄金环或铂金环作阴极,银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极,电解液为氯化钾溶液,阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。

极普法阳极:氧化反应,失去电子(银),惰性金属4Ag→4Ag++4e阴极:还原反应,接受电子(金),惰性金属 O2+2H2O+4e=4OH-需要外加0.6~0.8V的极化电压,依赖这个外部电压推动反应。

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3原电池法
阳极:氧化反应,失去电子(锌),活泼金属2Zn=2Zn2++4e-阴极:还原反应,接受电子(银),惰性金属O2+2H2O+4e=4OHˉ自发性反应电解质必须是碱性的水溶液1.防止电极腐蚀2.避免副反应发生3.在酸性环境中,阴极反应会生成水和氢离子(H⁺)而不是氢氧根离子(OH⁻)

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4、荧光法
一个红色光源和一个蓝色光源和一个光电检测器。

涂层通过吸收电极内部发出的蓝光而被激发,它通过发射红光来发出荧光,红光由电极内部的光电探测器测量,当氧分子存在于膜的外表面上时,它们可以吸收激发态涂层的多余能量。这样就减少(淬灭)到达光电探测器的荧光量。电极还包含红光光源。红光不会激发涂层 , 而是由涂层反射并由光电探测器测量。

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特性 优缺点对比

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应用领域

 

污水处理领域:监测水处理过程中溶解氧的浓度,提高水处理效率;

工业生产领域:监测生产过程溶解氧的含量,确保生产过程正常进行;环境监测领域:监测环境中溶解氧浓度,及时处理污染环境的行为及事件;水产养殖领域:对水体溶解氧的监测,满足鱼类生长对溶解氧的需求。