Как работят анализаторите на разтворен кислород
Съдържанието на кислород във водата може напълно да покаже степента на самопречистване на водата. За инсталациите за биологично третиране, използващи активна утайка, е много важно да се знае съдържанието на кислород в аерационните резервоари и окислителната канавка. Увеличаването на разтворения кислород в канализацията ще насърчи биологични дейности, различни от анаеробните микроорганизми, така че може да премахне летливите вещества и да улесни Естествено окислените йони пречистват канализацията.
Има три основни метода за определяне 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 чрез електрохимичен метод. Заводът на Mai използва сензор за разтворен кислород HD369L и предавател за разтворен кислород MX30.
Кислородът може да се разтвори във вода, а разтворимостта зависи от температурата, общото налягане на водната повърхност, парциалното налягане и солите, разтворени 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.
Вземете за пример сензора за разтворен кислород HD369L. Електродът се състои от катод (обикновено изработен от злато и платина), противоелектрод (сребро) с ток и референтен електрод (сребро) без ток. Електродът е потопен в електролит като KCl, KOH, а сензорът е покрит с диафрагма. Електродите и електролитът са отделени от измерваната течност, като по този начин предпазват сензора от изтичане на електролита и проникване на чужди вещества, които биха причинили замърсяване и отравяне.
Между противоположния електрод и катода се прилага поляризиращо напрежение. Ако измервателната клетка е потопена във вода с разтворен кислород, кислородът дифундира през диафрагмата и кислородните молекули, присъстващи на катода (излишък от електрони), се редуцират до хидроксидни йони:
Електрохимичен еквивалент на сребърен хлорид се утаява върху противоположния електрод (с дефицит на електрони): 4Ag плюс 4Cl-? 4AgCl плюс 4e-.
За всяка кислородна молекула катодът излъчва 4 електрона, а противоположният електрод приема електрони, за да образува ток. Големината на тока е пропорционална на парциалното налягане на кислорода в измерената канализация. Сигналът се изпраща към трансформатора заедно с температурния сигнал, измерен чрез термичното съпротивление на сензора. Предавателят изчислява съдържанието на кислород във водата, като използва кривата на връзката между съдържанието на кислород, съхранено в сензора, и парциалното налягане и температура на кислорода и след това го преобразува в стандартен изходен сигнал. Функцията на референтния електрод е да определя катодния потенциал.
Времето за реакция на сензора за разтворен кислород HDL369L е: 90 процента от крайната измерена стойност след 3 минути и 99 процента от крайната измерена стойност след 9 минути; изискването за минимален дебит е 0,5 cm/s.
