Jak fungují analyzátory rozpuštěného kyslíku
Obsah kyslíku ve vodě může plně ukázat stupeň samočištění vody. U biologických čistíren využívajících aktivovaný kal je velmi důležité znát obsah kyslíku v aeračních nádržích a oxidačním příkopu. Zvýšení rozpuštěného kyslíku v odpadních vodách podpoří biologické aktivity jiné než anaerobní mikroorganismy, takže může odstranit těkavé látky a usnadnit přirozeně oxidované ionty čistí odpadní vodu.
Existují tři hlavní metody pro stanovení obsahu kyslíku: automatická kolorimetrická analýza a měření chemické analýzy, měření paramagnetickou metodou a měření elektrochemickou metodou. Množství rozpuštěného kyslíku ve vodě se obecně měří elektrochemickou metodou. Závod Mai přijal senzor rozpuštěného kyslíku HD369L a vysílač rozpuštěného kyslíku MX30.
Kyslík se může rozpouštět ve vodě a jeho rozpustnost závisí na teplotě, celkovém tlaku na vodní hladině, parciálním tlaku a solích rozpuštěných ve vodě. Čím vyšší je atmosférický tlak, tím větší je schopnost vody rozpouštět kyslík. Vztah je určen Henryho zákonem a Daltonovým zákonem. Henryho zákon říká, že rozpustnost plynu je úměrná jeho parciálnímu tlaku.
Vezměte si jako příklad senzor rozpuštěného kyslíku HD369L. Elektroda se skládá z katody (běžně vyrobené ze zlata a platiny), protielektrody (stříbrná) s proudem a referenční elektrody (stříbrná) bez proudu. Elektroda je ponořena do elektrolytu, jako je KCl, KOH, a senzor je zakrytý membránou. Elektrody a elektrolyt jsou odděleny od měřené kapaliny a tím je snímač chráněn před únikem elektrolytu a vnikáním cizích látek, které by mohly způsobit kontaminaci a otravu.
Mezi protielektrodou a katodou je aplikováno polarizační napětí. Pokud je měřicí cela ponořena do vody s rozpuštěným kyslíkem, kyslík difunduje přes membránu a molekuly kyslíku přítomné na katodě (přebytek elektronů) se redukují na hydroxidové ionty:
Na protielektrodě se vysráží elektrochemický ekvivalent chloridu stříbrného (elektronový deficit): 4Ag plus 4Cl-? 4AgCl plus 4e-.
Pro každou molekulu kyslíku katoda emituje 4 elektrony a protielektroda přijímá elektrony, aby vytvořily proud. Velikost proudu je úměrná parciálnímu tlaku kyslíku měřené odpadní vody. Signál je odeslán do transformátoru spolu s teplotním signálem měřeným tepelným odporem na snímači. Převodník vypočítá obsah kyslíku ve vodě pomocí křivky vztahu mezi obsahem kyslíku uloženým v senzoru a parciálním tlakem a teplotou kyslíku a poté jej převede na standardní výstup signálu. Funkcí referenční elektrody je určit katodový potenciál.
Doba odezvy senzoru rozpuštěného kyslíku HDL369L je: 90 procent konečné naměřené hodnoty po 3 minutách a 99 procent konečné naměřené hodnoty po 9 minutách; minimální požadavek na průtok je 0,5 cm/s.
