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影響溶解氧測量的因素有哪些?

時間:2023-02-21 13:22:38   訪客:469

溶解氧測定儀,是測量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。氧氣通過周圍的空氣、空氣流動和光合作用溶解于水中。適當?shù)娜苎鯇玫乃|(zhì)是必不可少的,所有的生命形態(tài)都需要氧。天然的溪水凈化過程要求有恰當?shù)难鹾抗┙o有氧生命形態(tài)。如水中的氧含量低于5.0mg/L,水生物生存就有困難,濃度越低越困難。如氧含量低于1-2mg/L并持續(xù)幾小時將導致水生物大批死亡。

氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過溶液擴散比通過膜擴散快,如流速太慢會產(chǎn)生干擾。

1、溫度的影響

由于溫度變化,膜的擴散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)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(shù)增加,溶解度反而減小。溫度對溶解度系數(shù)a 的影響可以根據(jù)Henry定律來估算,溫度對膜擴散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。

(1)氧的溶解度系數(shù):由于溶解度系數(shù)a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(jù)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(shù)a的變化約為2%/℃。

(2)膜的擴散系數(shù):根據(jù)阿侖尼烏斯定律,溶解度系數(shù)β與溫度T的關系為: C=KPo2·exp(-β/T),其中假定K、Po2為常數(shù),則可以計算出β在25℃時為2.3%/℃。當溶解度系數(shù)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(shù)(這里略去計算過程),膜的擴散系數(shù)在25℃時為1.5%/℃。

2、大氣壓的影響

根據(jù)Henry定律,氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關,高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達20%,使用前必須根據(jù)當?shù)卮髿鈮哼M行補償。有些儀表內(nèi)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(jù)當?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)進行設置,如果數(shù)據(jù)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(zhì)的含鹽量進行分析,以便測量及正確補償。

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(nèi)擴散,使靠近膜的溶液中的氧損失,產(chǎn)生擴散干擾,影響測量。為了測量,應增加流過膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧,樣品的最小流速為0.3m/s。


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