Приложение на измервател на разтворен кислород при пречистване на отпадни води
Съдържанието на кислород във водата може напълно да покаже степента на самопречистване на водата. За инсталациите за биологично третиране, които използват активна утайка, е много важно да се разбере съдържанието на кислород в аерационния резервоар. Увеличаването на разтворения кислород в канализацията ще насърчи биологични дейности, различни от анаеробните микроорганизми, като по този начин ще премахне летливите вещества и ще се окисли лесно по естествен път. йони за пречистване на канализацията.
Има три основни метода за измерване на съдържанието на кислород: автоматичен колориметричен анализ и измерване с химичен анализ, измерване с парамагнитен метод и измерване с електрохимичен метод. Количеството разтворен кислород във водата обикновено се измерва с помощта на електрохимични методи.
Кислородът е разтворим във вода и неговата разтворимост зависи от температурата, общото налягане на водната повърхност, парциалното налягане и разтворените соли във водата. Колкото по-високо е атмосферното налягане, толкова по-голяма е способността на водата да разтваря кислорода. Връзката се определя от закона на Хенри и закона на Далтон. Законът на Хенри гласи, че разтворимостта на газ е пропорционална на парциалното му налягане.
Сензорът за измерване на кислород се състои от катод (обикновено направен от злато и платина), токопроводящ противоелектрод (сребро) и референтен електрод без ток (сребро). Електродите са потопени в електролити като KCl и KOH, а сензорът е покрит с диафрагма. Покритието отделя електрода и електролита от измерваната течност. Само разтворени газове могат да проникнат в покритието, като по този начин защитават сензора, предотвратяват изтичането на електролита и предотвратяват навлизането на чужди вещества от причиняване на замърсяване и отравяне.
Между противоположния електрод и катода се прилага поляризиращо напрежение. Ако измервателният елемент се потопи във вода с разтворен кислород, кислородът ще дифундира през сепаратора и присъстващите на катода кислородни молекули (излишните електрони) ще се редуцират до хидроксидни йони. [OH-]. Електрохимичният еквивалент на сребърен хлорид се утаява върху противоположния електрод (без електрони). За всяка кислородна молекула катодът излъчва 4 електрона, а противоположният електрод приема електрони, образувайки ток: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
Големината на тока е пропорционална на парциалното налягане на кислорода в измерената канализация. Този сигнал, заедно с температурния сигнал, измерен от термичния резистор на сензора, се изпраща към трансмитера. Съдържанието на кислород, съхранявано в сензора, се използва за изчисляване на връзката между парциалното налягане на кислорода и температурата. Съдържанието на кислород във водата се изчислява с помощта на кривата на връзката и след това се преобразува в стандартен изходен сигнал. Функцията на референтния електрод е да определя потенциала на катода.
