Lahustunud hapnik viitab vees lahustunud hapniku hulgale, mida tavaliselt mõõdetakse DO-na ja mida väljendatakse milligrammides hapnikku liitri vee kohta (mg/l või ppm). Mõned orgaanilised ühendid lagunevad aeroobsete bakterite toimel, mis tarbivad vees lahustunud hapnikku ja lahustunud hapnikku ei saa õigeaegselt taastada. Anaeroobsed bakterid veekogus paljunevad kiiresti ja orgaaniline aine muudab veekogu riknemise ja ebameeldiva lõhna tõttu mustaks. Lahustunud hapniku hulk vees on näitaja, mis mõõdab veekogu isepuhastusvõimet. Vees lahustunud hapnik on tarbitud ja selle algseisundi taastamine võtab lühikese aja, mis näitab, et veekogul on tugev isepuhastusvõime või et veekogu reostus ei ole tõsine. Vastasel juhul tähendab see, et veekogu on tõsiselt saastunud, isepuhastusvõime on nõrk või isegi kadunud. See on tihedalt seotud õhu hapniku osarõhu, atmosfäärirõhu, vee temperatuuri ja vee kvaliteediga.
1.Vesiviljelus: veesaaduste hingamisvajaduse tagamiseks, hapnikusisalduse reaalajas jälgimiseks, automaatseks häireks, automaatseks hapnikuga varustamiseks ja muudeks funktsioonideks
2. Looduslike veekogude veekvaliteedi seire: veekogude reostusastme ja isepuhastusvõime tuvastamine ning bioloogilise reostuse, näiteks veekogude eutrofeerumise, ennetamine.
3. Reovee puhastamine, kontrollindikaatorid: veepuhastusefekti kontrollimiseks kasutatakse anaeroobset paaki, aeroobset paaki, õhustuspaaki ja muid indikaatoreid.
4. Tööstuslike veetorustike metallmaterjalide korrosiooni kontrollimine: Üldiselt kasutatakse torustiku juhtimiseks ppb (ug/l) vahemikuga andureid, et saavutada rooste vältimiseks nullhapnikku. Seda kasutatakse sageli elektrijaamades ja katlamajades.
Praegu on turul levinuimal lahustunud hapniku mõõturil kaks mõõtmispõhimõtet: membraanmeetod ja fluorestsentsmeetod. Mis vahe neil kahel on?
1. Membraanmeetod (tuntud ka kui polarograafiameetod, konstantse rõhu meetod)
Membraanmeetod kasutab elektrokeemilisi põhimõtteid. Poolläbilaskvat membraani kasutatakse plaatinakatoodi, hõbenoodi ja elektrolüüdi eraldamiseks välispinnast. Tavaliselt on katood selle kilega peaaegu otseses kontaktis. Hapnik difundeerub läbi membraani suhtega, mis on proportsionaalne selle osarõhuga. Mida suurem on hapniku osarõhk, seda rohkem hapnikku läbib membraani. Kui lahustunud hapnik tungib pidevalt läbi membraani ja tungib õõnsusse, redutseerub see katoodil, tekitades voolu. See vool on otseselt proportsionaalne lahustunud hapniku kontsentratsiooniga. Mõõteosa läbib võimendusprotsessi, et teisendada mõõdetud vool kontsentratsiooniühikuks.
2. Fluorestsents
Fluorestsentssondil on sisseehitatud valgusallikas, mis kiirgab sinist valgust ja valgustab fluorestsentskihti. Fluorestseeruv aine kiirgab pärast ergastamist punast valgust. Kuna hapnikumolekulid võivad energiat ära võtta (summutav efekt), on ergastatud punase valguse aeg ja intensiivsus seotud hapnikumolekulidega. Kontsentratsioon on pöördvõrdeline. Ergastatud punase valguse ja võrdlusvalguse faasierinevuse mõõtmise ja selle võrdlemise abil sisemise kalibreerimisväärtusega saab arvutada hapnikumolekulide kontsentratsiooni. Mõõtmise ajal hapnikku ei tarbita, andmed on stabiilsed, jõudlus usaldusväärne ja häireid ei esine.
Analüüsime seda kõigile alates kasutamisest:
1. Polarograafiliste elektroodide kasutamisel laske neil enne kalibreerimist või mõõtmist vähemalt 15–30 minutit soojeneda.
2. Elektroodi hapnikutarbimise tõttu väheneb sondi pinnal oleva hapniku kontsentratsioon koheselt, seega on oluline lahust mõõtmise ajal segada! Teisisõnu, kuna hapnikusisaldust mõõdetakse hapniku tarbimise teel, tekib süstemaatiline viga.
3. Elektrokeemilise reaktsiooni edenemise tõttu tarbitakse elektrolüüdi kontsentratsiooni pidevalt, seega on vaja elektrolüüti regulaarselt lisada, et tagada kontsentratsioon. Membraani elektrolüüdis mullide puudumise tagamiseks tuleb membraanipea õhu paigaldamisel eemaldada kõik vedelikukambrid.
4. Pärast iga elektrolüüdi lisamist on vaja uut kalibreerimistsükkel (tavaliselt nullpunkti kalibreerimine hapnikuvabas vees ja kalde kalibreerimine õhus) ning isegi siis, kui kasutatakse automaatse temperatuurikompensatsiooniga instrumenti, peab see olema lähedal proovilahuse temperatuurile. Parem on kalibreerida elektrood proovilahuse temperatuuril.
5. Mõõtmise ajal ei tohiks poolläbilaskva membraani pinnale jääda mulle, vastasel juhul loetakse need hapnikuga küllastunud prooviks. Seda ei ole soovitatav kasutada õhustuspaagis.
6. Protsessist tulenevalt on membraanipea suhteliselt õhuke, seda on teatud söövitavas keskkonnas eriti lihtne läbistada ja sellel on lühike eluiga. See on tarbekaup. Kui membraan on kahjustatud, tuleb see välja vahetada.
Kokkuvõtteks võib öelda, et membraanmeetodi puhul on täpsusviga kalduvus kõrvalekalletele, hooldusperiood on lühike ja töö on tülikam!
Aga fluorestsentsmeetod? Füüsikalise printsiibi tõttu kasutatakse mõõtmisprotsessis hapnikku ainult katalüsaatorina, seega on mõõtmisprotsess põhimõtteliselt vaba välistest häiretest! Ülitäpsed, hooldusvabad ja parema kvaliteediga sondid jäetakse pärast paigaldamist põhimõtteliselt 1-2 aastaks järelevalveta. Kas fluorestsentsmeetodil pole tõesti puudusi? Muidugi on!
Postituse aeg: 15. detsember 2021