El oxígeno disuelto se refiere a la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, generalmente registrada como OD, expresada en miligramos de oxígeno por litro (mg/L o ppm). Algunos compuestos orgánicos se biodegradan por la acción de bacterias aeróbicas, que consumen el oxígeno disuelto en el agua, impidiendo su reposición a tiempo. Las bacterias anaeróbicas en el agua se multiplican rápidamente y la materia orgánica ennegrece el agua debido a la corrupción y el mal olor. La cantidad de oxígeno disuelto en el agua es un indicador para medir la capacidad de autopurificación del agua. El oxígeno disuelto en el agua se consume y tarda poco en recuperarse, lo que indica que el agua tiene una alta capacidad de autopurificación o que la contaminación no es grave. De lo contrario, significa que el agua está gravemente contaminada, que su capacidad de autopurificación es débil o incluso se ha perdido. Está estrechamente relacionado con la presión parcial de oxígeno en el aire, la presión atmosférica, la temperatura del agua y la calidad del agua.
1. Acuicultura: para garantizar la demanda respiratoria de los productos acuáticos, monitoreo en tiempo real del contenido de oxígeno, alarma automática, oxigenación automática y otras funciones.
2. Monitoreo de la calidad del agua de aguas naturales: Detectar el grado de contaminación y la capacidad de autopurificación de las aguas y prevenir la contaminación biológica como la eutrofización de los cuerpos de agua.
3. Tratamiento de aguas residuales, indicadores de control: tanque anaeróbico, tanque aeróbico, tanque de aireación y otros indicadores se utilizan para controlar el efecto del tratamiento del agua.
4. Control de la corrosión de materiales metálicos en tuberías de suministro de agua industrial: Generalmente, se utilizan sensores con un rango de ppb (ug/L) para controlar la tubería y lograr una concentración cero de oxígeno, lo que previene la oxidación. Se utiliza a menudo en centrales eléctricas y equipos de calderas.
Actualmente, el medidor de oxígeno disuelto más común en el mercado utiliza dos principios de medición: el método de membrana y el método de fluorescencia. ¿Cuál es la diferencia entre ambos?
1. Método de membrana (también conocido como método de polarografía, método de presión constante)
El método de membrana utiliza principios electroquímicos. Se utiliza una membrana semipermeable para separar el cátodo de platino, el ánodo de plata y el electrolito del exterior. Normalmente, el cátodo está en contacto casi directo con esta película. El oxígeno se difunde a través de la membrana en una proporción proporcional a su presión parcial. Cuanto mayor sea la presión parcial de oxígeno, más oxígeno pasará a través de la membrana. Cuando el oxígeno disuelto penetra continuamente en la membrana y en la cavidad, se reduce en el cátodo para generar una corriente. Esta corriente es directamente proporcional a la concentración de oxígeno disuelto. El medidor se somete a un proceso de amplificación para convertir la corriente medida en una unidad de concentración.
2. Fluorescencia
La sonda fluorescente incorpora una fuente de luz que emite luz azul e ilumina la capa fluorescente. Tras la excitación, la sustancia fluorescente emite luz roja. Dado que las moléculas de oxígeno pueden absorber energía (efecto de extinción), el tiempo y la intensidad de la luz roja excitada están relacionados con las moléculas de oxígeno. La concentración es inversamente proporcional. Al medir la diferencia de fase entre la luz roja excitada y la luz de referencia, y compararla con el valor de calibración interno, se puede calcular la concentración de moléculas de oxígeno. No se consume oxígeno durante la medición, los datos son estables, el rendimiento es fiable y no hay interferencias.
Analicémoslo para todos desde el punto de vista de su uso:
1. Cuando utilice electrodos polarográficos, caliéntelos durante al menos 15 a 30 minutos antes de calibrarlos o medirlos.
2. Debido al consumo de oxígeno por parte del electrodo, la concentración de oxígeno en la superficie de la sonda disminuirá instantáneamente, por lo que es importante agitar la solución durante la medición. En otras palabras, dado que el contenido de oxígeno se mide mediante el consumo de oxígeno, existe un error sistemático.
3. Debido al progreso de la reacción electroquímica, la concentración de electrolito se consume constantemente, por lo que es necesario agregarlo regularmente para asegurarla. Para evitar burbujas en el electrolito de la membrana, es necesario eliminar todas las cámaras de líquido al instalar el aire del cabezal de la membrana.
4. Después de agregar cada electrolito, se requiere un nuevo ciclo de operación de calibración (generalmente calibración de punto cero en agua sin oxígeno y calibración de pendiente en aire), y luego, incluso si se utiliza el instrumento con compensación automática de temperatura, debe estar cerca de Es mejor calibrar el electrodo a la temperatura de la solución de muestra.
5. No deben quedar burbujas en la superficie de la membrana semipermeable durante la medición; de lo contrario, se interpretarán como una muestra saturada de oxígeno. No se recomienda su uso en un tanque de aireación.
6. Debido a razones de proceso, el cabezal de la membrana es relativamente delgado, se perfora con facilidad en ciertos medios corrosivos y tiene una vida útil corta. Es un consumible. Si la membrana se daña, debe reemplazarse.
En resumen, el método de membrana es que el error de precisión es propenso a desviaciones, el período de mantenimiento es corto y la operación es más problemática.
¿Qué hay del método de fluorescencia? Debido a su principio físico, el oxígeno solo se utiliza como catalizador durante el proceso de medición, por lo que este está prácticamente libre de interferencias externas. Las sondas de alta precisión, sin mantenimiento y de mejor calidad se dejan prácticamente sin supervisión durante uno o dos años después de su instalación. ¿Acaso el método de fluorescencia no tiene inconvenientes? ¡Claro que sí!
Hora de publicación: 15 de diciembre de 2021