溶氧設備檢定介紹

　　上海博取儀器有限公司主要經營：溶氧儀,微量溶氧儀,高溫溶氧儀,工業溶氧儀,在線溶氧儀

　　空氣中的分子態氧溶解在水中稱為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。

　　人類及其他陸上動物，是靠呼吸空氣中的氧氣生存。空氣中氧氣量多而穩定，一般都是210毫升O2／升空 氣。因此，在空氣中生存的動物，從來沒有感到缺氧的威脅。水中溶解的氧氣卻量少多變。例如淡水中溶解氧飽和 含量僅8—10毫升／升水，還不到空氣中氧氣含量的1／20。海水中溶解氧更少。這表明：水中魚、蝦、貝、 藻類的呼吸條件較差，不時面臨缺氧窒死的威脅。有人估計：直接間接缺氧致死的魚類，約占養殖魚類死 亡總數60％。 由此可見，掌握水中溶解氧的動態規律，熟悉缺氧的原因及對策，對于正確組織養殖生產，改進技術、奪取高產，是很重要的。

　　一、溶解氧的飽和含量

　　溶解氧是指以分子狀態溶存于水中的氧氣單質，不是化合態的氧元素，也不是氧氣氣泡。溶解氧通常簡記為“DO”。 氧氣溶于水中是一可逆過程，O2溶入水中的速度與水中逸出O2的速度相等時，溶解即達成動態平衡。此時，水中溶解 O2的濃度，即為該條件下溶解氧的飽和含量，在其他條件一定時，溶解氧飽和含量隨溫度、含鹽量升高而下降。

　　二、影響溶解氧飽和含量的因素

　　溶解氧的含量與水溫、氧分壓、鹽度、水 深深度、水生生物的活動和耗氧有機物濃度有關。

　　水溫：在氧氣分壓，含鹽量一定時，溶解氧的飽和含量隨著水溫的升高而降低。低溫下溶解氧的飽和含量隨溫度的變化更加顯著。含鹽量：在水溫，氧氣分壓一定時，水的含鹽 量越高，水中溶解氧的飽和含量越小。海水的 含鹽量比淡水的含鹽量高的多，在相同條件下，溶解氧在海水中的飽和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水體內含鹽量的變化幅度很小，所以含鹽量對溶解氧的飽和含量影響不大，可近似以純水中的飽和含量計算。

　　氧氣的分壓：在水溫含鹽量一定時，水中溶解氧的飽和含量隨液面上氧氣分壓的增大而增大。

　　亨利定律水面上氧氣分壓的大小與水面上大氣壓強有關。 隨著海拔的增高，大氣壓強逐漸降低，所以對 于地處高原區域的天然水，溶解氧的飽和含量 較低。　　水中溶解氧含量還受到兩種作用的影響：一種是 使DO下降的耗氧作用，包括好氧有機物降解的 耗氧，生物呼吸耗氧；另一種是使DO增加的復 氧作用，主要有空氣中氧的溶解，水生植物的 光合作用等。這兩種作用的相互消長，使水中 溶解氧含量呈現出時空變化。 在自然條件下，水在流動時，復氧過程比較迅速，較易補充水中氧的消耗，使水體中溶解氧 保持一定的水平，反之，在靜水條件下，復氧過程緩慢，水中含氧得不到及時補充，處于嫌氣狀態。

　　溶氧儀

　　溶氧儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽 極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴散 進入電解液與金電極和銀電極構成測量回路。當給溶 解氧儀_溶解氧分析儀電極加上0.6～0.8V 的極化電壓 時，氧通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產生電流，整個反應過程為：陽極 Ag+Cl→AgCl+2e-，陰極 O2+2H2O+4e→4OH-，根據法拉第定律：流過 溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關系。

　　制約溶氧儀氧測量的因素：溫度、壓力和水中溶解的鹽，流速。

　　1. 溫度的影響 由于溫度變化，膜的擴散系數和氧的溶解度都將 發生變化，直接影響到溶氧電極電流輸出，常采用熱 敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升，擴散系數增加，溶解度反而減小。溫度對溶解度系數a 的影響可以根 據Henry 定律來估算，溫度對膜擴散系數β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。當溶解度系數a 計算出來后，可通過儀表指示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(這里略去計算過程)， 膜的擴散系數在25℃時為1.5%/℃。

　　(1) 氧的溶解度系數：由于溶解度系數不僅受溫度的影響，而且受溶液的成分的影響。在相同氧分壓下，不同組分的實際氧濃度也可能不同。根據亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比，對于稀溶液，溫度變化溶解度系數a 的變化約 為2%/℃。

　　(2) 膜的擴散系數：根據阿侖尼烏斯定律，溶 解度系數β與溫度T 的關系為：C=KPo2· exp(β／T)，其中假定K、Po2 為常數，則可以計 算出β在25℃時為2.3%/℃。

　　2. 大氣壓的影響根據Henry定律，氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區的海拔高度有關，高 原地區和平原地區的差可達20%，使用前必須 根據當地大氣壓進行補償。有些儀表內部配有氣壓表，在標定時可自動進行校正；有些儀表未配置氣壓表，在標定時要根據當地氣象站提供的數據進行設置，如果數據有誤，將導致較大的測量誤差。

　　3. 溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧，為了準確測量，必須考慮含鹽量對溶解氧 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 定時使用的溶液的含鹽量低，而實際測量的溶液的含鹽量高，也會導致誤差。在實際使用中必須對測量介質的含鹽量進行分析，以便準確 測量及正確補償。

　　4. 樣品的流速 氧通過膜擴散比通過樣品進行擴散要慢，必須保證電極膜與溶液*接觸。對于流通式檢測方式，溶液中的氧會向流通池內擴散，使靠近膜的溶液中的氧損失，產生擴散干擾，影響測量。為了溶解氧儀測量準確，應增加流過 膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧，樣品的zui小流速為0.3m/s。

　　總結：由于溫度變化對電極膜的擴散和氧溶解度有較大影響，標定時需較長時間(約10min)，以使溫補電阻達到平衡；氧分壓與該地區的海拔高度有關，溶氧儀在使用前必須根據當地大氣壓 進行補償；測量溶液的含鹽量高時，儀表標定時應使用含鹽量相當的溶液；對于流通式測量方式，要求流過電極的zui小流速為0.3m/s。