溶解氧（DO）和水質(zhì)

溶解氧是各種應(yīng)用中依賴的水質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。在工業(yè)水處理中，溶解氧水平可以作為導(dǎo)致設(shè)備腐蝕的水質(zhì)問(wèn)題的指標(biāo)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖，魚類運(yùn)輸和水族館應(yīng)用中，監(jiān)測(cè)溶解氧以確保水生物種在其棲息地中具有足夠的氧氣以存活，生長(zhǎng)和繁殖。在市政水處理設(shè)施中，在曝氣水處理過(guò)程中監(jiān)測(cè)廢水中的溶解氧。

測(cè)量溶解氧濃度

可以使用溶解氧傳感器連續(xù)采樣或監(jiān)測(cè)水中溶解氧的濃度。溶氧探頭如何工作？這個(gè)問(wèn)題的答案取決于所用溶解氧傳感器的類型。市售的溶解氧傳感器通常分為3類：

• Galvanic溶解氧傳感器
• 極譜溶解氧傳感器
• 光學(xué)溶解氧傳感器

每種類型的溶解氧傳感器具有略微不同的工作原理。因此，根據(jù)將要使用的水測(cè)量應(yīng)用，每種溶解氧傳感器類型具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

電化學(xué)溶解氧傳感器工作原理：

兩個(gè)電DO傳感器和極譜溶解氧傳感器類型的電化學(xué)溶解的氧傳感器。在電化學(xué)DO傳感器中，溶解的氧從樣品擴(kuò)散穿過(guò)透氧膜并進(jìn)入傳感器。一旦進(jìn)入傳感器，氧氣就會(huì)發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)，產(chǎn)生電信號(hào)。該信號(hào)可由溶解氧儀器讀取。

極譜與電流DO傳感器：

電流DO傳感器和極譜DO傳感器之間的區(qū)別在于極譜DO傳感器需要施加恒定電壓。它必須是兩極化的。相比之下，由于陽(yáng)極（鋅或鉛）和陰極（銀）的材料特性，電流DO傳感器是自極化的。這意味著雖然電流DO傳感器可以在校準(zhǔn)后立即使用，但極譜傳感器需要5-15分鐘的預(yù)熱時(shí)間。

光學(xué)溶氧傳感器工作原理：

一個(gè)光學(xué)溶解氧傳感器不具有陽(yáng)極或陰極，和氧測(cè)量期間不降低。相反，傳感器蓋包含一種發(fā)光染料，當(dāng)暴露在藍(lán)光下時(shí)會(huì)發(fā)出紅光。氧氣會(huì)干擾染料的發(fā)光性質(zhì)，這種效應(yīng)稱為“猝滅”。光電二極管將“淬火”發(fā)光與參考讀數(shù)進(jìn)行比較，從而可以計(jì)算水中的溶解氧濃度。

光學(xué)與電流DO傳感器：

光學(xué)溶解氧測(cè)量和電流溶解氧測(cè)量都具有優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。好消息是，在測(cè)量溶解氧濃度時(shí)，這兩種技術(shù)都具有相似的準(zhǔn)確度。這適用于各種測(cè)量值：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試顯示，光學(xué)和電流DO傳感器的結(jié)果相似，從~1mg / L到14mg / L.

光學(xué)和電流DO傳感器之間的一個(gè)區(qū)別是電流DO傳感器表現(xiàn)出流動(dòng)依賴性。這意味著需要**小的流入速度（Sensorex型號(hào)為2英寸/秒）才能保持測(cè)量精度。光學(xué)DO傳感器不需要**小流入速度。

一些樣品成分可能會(huì)影響測(cè)量精度。硫化氫，例如在廢水，湖底和濕地中發(fā)現(xiàn)的化合物，可以滲透電流傳感器膜。光學(xué)溶解氧傳感器將在這些環(huán)境中做出更好的選擇，因?yàn)檫@些傳感器不易受到H 2 S的干擾。

電流DO傳感器優(yōu)于光學(xué)DO傳感器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是電流DO傳感器具有更快的響應(yīng)時(shí)間。根據(jù)膜材料，電流DO傳感器的響應(yīng)速度比光學(xué)DO傳感器快2-5倍。在需要進(jìn)行大量樣品測(cè)量的應(yīng)用中，光學(xué)DO傳感器的這種限制更加麻煩。在為連續(xù)監(jiān)測(cè)應(yīng)用選擇DO傳感器時(shí)，響應(yīng)時(shí)間通常不是限制因素。

極譜法，電流法和光學(xué)DO傳感器的比較：

下表總結(jié)了測(cè)量水中溶解氧濃度的3種主要方法的優(yōu)缺點(diǎn)：