一、溶解氧介紹

　　溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子狀態(tài)的氧，即水中的O2，用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。溶解氧的一個來源是水中溶解氧未飽和時，大氣中的氧氣向水體滲入;另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。

　　溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化，一般說來，溫度越高，溶解的鹽分越大，水中的溶解氧越低;氣壓越高，水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等還原性物質所消耗外，也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以說溶解氧是水體的資本，是水體自凈能力的表示。天然水中溶解氧近于飽和值(9ppm)，藻類繁殖旺盛時，溶解氧含量下降。水體受有機物及還原性物質污染可使溶解氧降低，對于水產養(yǎng)殖業(yè)來說，水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關重要的影響，當溶解氧低于4mg/L時，就會引起魚類窒息死亡，對于人類來說，健康的飲用水中溶解氧含量不得小于6mg/L。當溶解氧(DO)消耗速率大于氧氣向水體中溶入的速率時，溶解氧的含量可趨近于0，此時厭氧菌得以繁殖，使水體惡化，所以溶解氧大小能夠反映出水體受到的污染，特別是有機物污染的程度，它是水體污染程度的重要指標，也是衡量水質的綜合指標。因此，水體溶解氧含量的測量，對于環(huán)境監(jiān)測以及水產養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽

　　二、溶解氧原理

　　1.膜法

　　溶解氧分析儀測量原理氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構成測量回路。當給溶解氧分析儀電極加上0.6～ 0.8V 的極化電壓時，氧通過膜擴散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產生電流，整個反應過程為：陽極 Ag+Cl→AgCl+2e- 陰極 O2+2H2O+4e→4OH- 根據法拉第定律：流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關系。

　　2.熒光法

　　熒光法探頭里面內置光源，發(fā)出藍光照射在熒光層上，熒光物質收到激發(fā)發(fā)出紅光，由于氧分子可以帶走能量(猝熄效應)，所以激發(fā)的紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比。通過測量激發(fā)紅光與參比光的相位差，并與內部標定值對比，從而可計算出氧分子的濃度。測量時不消耗氧氣，數據穩(wěn)定，性能可靠，沒有干擾。

　　三、表示方法

　　溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有3 種不同的表示方法：氧分壓(mmHg);百分飽和度(%);氧濃度(mg/L 或10-6)，這3 種方法本質上沒什么不同。

　?、欧謮罕硎痉ǎ貉醴謮罕硎痉ㄊ亲罨竞妥畋举|的表示法。根據Henry 定律可得，P=(Po2+P H2O)×0.209，其中，P 為總壓;Po2 為氧分壓(mmHg);P H2O 為水蒸氣分壓;0.209 為空氣中氧的含量。

　　⑵百分飽和度表示法：由于曝氣發(fā)酵十分復雜，氧分壓不能計算得到，在此情況下用百分飽和度的表示法是最合適的。例如將標定時溶解氧定為100%，零氧時為0%，則反應過程中的溶解氧含量即為標定時的百分數。

　　⑶氧濃度表示法：根據Henry 定律可知氧濃度與其分壓成正比，即：C=Po2 ×a，其中C 為氧濃度(mg/L);Po2 為氧分壓(mmHg);a 為溶解度系數(mg/mmHg·L)。溶解度系數a 不僅與溫度有關，還與溶液的成分有關。對于溫度恒定的水溶液，a 為常數，則可測量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用，但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。

　　四、注意的問題

　　注意的問題對溶解氧分析儀來說，只要選型、設置、維護得當，一般均能滿足工藝的測量要求。溶解氧分析儀的使用不好的主要問題出在：使用維護不正確;電極內部泄露造成溫度補償不正常;電極輸入阻抗降低等。

　?、?日常維護儀表的日常維護主要包括定期對電極進行清洗、校驗、再生。

　　⑴1～2 周應清洗一次電極，如果膜片上有污染物，會引起測量誤差。清洗時應小心，注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗，如污物不能洗去，用軟布或棉布小心擦洗。

　　⑵2～3 月應重新校驗一次零點和量程。

　?、请姌O的再生大約1 年左右進行一次。當測量范圍調整不過來，就需要對溶解氧電極再生。電極再生包括更換內部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象，可用細砂紙拋光。

　　⑷在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露，就必須更換電解液。

　　下圖分別為杭州美控自動化的熒光法溶氧儀和膜法溶氧儀。