Kako rade analizatori otopljenog kisika
Sadržaj kisika u vodi može u potpunosti pokazati stupanj samopročišćavanja vode. Za postrojenja za biološku obradu koja koriste aktivni mulj vrlo je važno znati sadržaj kisika u aeracijskim spremnicima i oksidacijskom jarku. Povećanje otopljenog kisika u kanalizaciji potaknut će biološke aktivnosti osim anaerobnih mikroorganizama, tako da može ukloniti hlapljive tvari i olakšati Prirodno oksidirani ioni pročišćavaju kanalizaciju.
Postoje tri glavne metode za određivanje sadržaja kisika: automatska kolorimetrijska analiza i mjerenje kemijskom analizom, mjerenje paramagnetskom metodom i mjerenje elektrokemijskom metodom. Količina otopljenog kisika u vodi općenito se mjeri elektrokemijskom metodom. Maijeva tvornica usvojila je HD369L senzor za otopljeni kisik i MX30 transmiter za otopljeni kisik.
Kisik se može otopiti u vodi, a topljivost ovisi o temperaturi, ukupnom tlaku površine vode, parcijalnom tlaku i solima otopljenim u vodi. Što je viši atmosferski tlak, veća je sposobnost vode da otapa kisik. Odnos je određen Henryjevim zakonom i Daltonovim zakonom. Henryjev zakon kaže da je topljivost plina proporcionalna njegovom parcijalnom tlaku.
Uzmimo HD369L senzor za otopljeni kisik kao primjer. Elektroda se sastoji od katode (obično izrađene od zlata i platine), protuelektrode (srebrne) s strujom i referentne elektrode (srebra) bez struje. Elektroda je uronjena u elektrolit kao što je KCl, KOH, a senzor je prekriven dijafragmom. Elektrode i elektrolit su odvojeni od tekućine koja se mjeri, čime se senzor štiti od istjecanja elektrolita i ulaska stranih tvari koje bi uzrokovale kontaminaciju i trovanje.
Između protuelektrode i katode primjenjuje se polarizirajući napon. Ako je mjerna ćelija uronjena u vodu s otopljenim kisikom, kisik difundira kroz dijafragmu, a molekule kisika prisutne na katodi (višak elektrona) reduciraju se u hidroksidne ione:
Elektrokemijski ekvivalent srebrnog klorida taloži se na protuelektrodi (s nedostatkom elektrona): 4Ag plus 4Cl-? 4AgCl plus 4e-.
Za svaku molekulu kisika, katoda emitira 4 elektrona, a protuelektroda prihvaća elektrone za stvaranje struje. Jačina struje proporcionalna je parcijalnom tlaku kisika izmjerene kanalizacije. Signal se šalje transformatoru zajedno sa temperaturnim signalom izmjerenim toplinskim otporom na senzoru. Odašiljač izračunava sadržaj kisika u vodi pomoću krivulje odnosa između sadržaja kisika pohranjenog u senzoru i parcijalnog tlaka i temperature kisika, a zatim ga pretvara u standardni izlazni signal. Funkcija referentne elektrode je određivanje katodnog potencijala.
Vrijeme odziva HDL369L senzora za otopljeni kisik je: 90 posto konačne izmjerene vrijednosti nakon 3 minute, i 99 posto konačne izmjerene vrijednosti nakon 9 minuta; minimalni zahtjev za protokom je 0,5 cm/s.
