Merači rastvorenog kiseonika

mrk

Merači rastvorenog kiseonika su instrumenti koji mere kvantitet kiseonika rastvorenog u u vodi.

U normalnim uslovima i pri normalnoj temperaturi i pritisku u vodenom rastvoru, kiseonik čini oko 20.9% ukupnog rastvorenog gasa (zajedno sa azotom kojeg je 78%). Ova srazmera je slična srazmeri koju ti gasovi imaju u vazduhu. Atmosferski pritisak na površini vode i temperatura su faktori koji utiču na koncentraciju rastvorenog kiseonika i zato se moraju tačno očitati i izmeriti.

S obzirom da se određivanje količine rastvorenog kiseonika vrši merenjem struje koja je uspostavljena između anode i katode, koncentracija soli u vodi je još jedan faktor koji može uticati na očitavanja te se stoga mora kompenzovati.

Primene

Rastvoreni kiseonik je važan indikator stepena korisnosti uzorka vode za određenu primenu. Rastvoreni kiseonik može se nalaziti u vodi u različitim koncentracijama te je stoga važan za disanje mnogih životinja i aerobnih bakterija koje žive u vodenoj sredini.

Druge primene uključuju:

  • zalivanje biljaka
  • kontrola rada otpadnih voda
  • kontrola aktivnog mulja
  • nadzor reka
  • kontrola ribnjaka
  • bilo koji drugi sektor u kojem je bitan kvalitet vode

Biotehnološki procesi su još jedno područe primene u kojem je merenje količine rastvorenog kiseonika od esencijalne važnosti za očuvanje kvalitete konačnog proizvoda.

U kontrolama kvaliteta vode kao na primer u akvakulturi i ribnjacima, nivo rastvorenog kiseonika mora biti visoka. Ako koncentracija rastvorenog kiseonika padne ispod dozvoljene granice, ribe će se ugušiti. Za tretiranje otpadnih voda, bakterije razgrađuju čvrste supstance. Ako je i tamo količina rastvorenog kiseonika preniska, bakterije umiru i razgradnja prestaje. Ako je pak nivo rastvorenog kiseonika previsoka, nema potrebe da se troši energija u provetravanju vode.

Za industrijske primene, kao na primer u bojlerima ili rashladnim sistemima, nizak novo rastvorenog kiseonika sprečava koroziju i nastanak kamenca koji bi inhibirali prenos toplote.

Polarografski senzori se baziraju na Ross i Clark metodi polarografskog merenja. Sonda za merenje kiseonika se sastoji od elektrode od platine te od elektrode od čvrstog srebra. Koncentrisan rastvor kalijum-hlorida se drži iznad površina elektroda s PTFE membranom. Spoljna voltaža stvara razliku potencijala između anode i katode (manje od 0.5 V). Spoljna voltaža koja se primeni na katodnu elektrodu od platine, srebrnu anodnu elektrodu, rastvor KCl-a i membranu propusnu za gasove uspostavi struju koja je proporcionalna koncentraciji kiseonika.

Nasuprot tome, galvanska sonda ne zahteva spoljnu voltažu. Razlika u potencijalu izmedu katode i anode je veća od 0.5 V. Galvanski senzori za rastvoreni kiseonik sastoje se od dve elektrode, anode od cinka ili olova te od katode od srebra. I katoda i anoda su uronjene u elektrolit. Membrana propusna za kiseonik odvaja anodu i katodu od vode koja se meri. Kiseonik difundira kroz membranu i reaguje sa sondom, te tako proizvodi električnu struju.