溶氧设备检定介绍

　　上海博取仪器有限公司主要经营：溶氧仪,微量溶氧仪,高温溶氧仪,工业溶氧仪,在线溶氧仪

　　空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。

　　人类及其他陆上动物，是靠呼吸空气中的氧气生存。空气中氧气量多而稳定，一般都是210毫升O2／升空 气。因此，在空气中生存的动物，从来没有感到缺氧的威胁。水中溶解的氧气却量少多变。例如淡水中溶解氧饱和 含量仅8—10毫升／升水，还不到空气中氧气含量的1／20。海水中溶解氧更少。这表明：水中鱼、虾、贝、 藻类的呼吸条件较差，不时面临缺氧窒死的威胁。有人估计：直接间接缺氧致死的鱼类，约占养殖鱼类死 亡总数60％。 由此可见，掌握水中溶解氧的动态规律，熟悉缺氧的原因及对策，对于正确组织养殖生产，改进技术、夺取高产，是很重要的。

　　一、溶解氧的饱和含量

　　溶解氧是指以分子状态溶存于水中的氧气单质，不是化合态的氧元素，也不是氧气气泡。溶解氧通常简记为“DO”。 氧气溶于水中是一可逆过程，O2溶入水中的速度与水中逸出O2的速度相等时，溶解即达成动态平衡。此时，水中溶解 O2的浓度，即为该条件下溶解氧的饱和含量，在其他条件一定时，溶解氧饱和含量随温度、含盐量升高而下降。

　　二、影响溶解氧饱和含量的因素

　　溶解氧的含量与水温、氧分压、盐度、水 深深度、水生生物的活动和耗氧有机物浓度有关。

　　水温：在氧气分压，含盐量一定时，溶解氧的饱和含量随着水温的升高而降低。低温下溶解氧的饱和含量随温度的变化更加显著。含盐量：在水温，氧气分压一定时，水的含盐 量越高，水中溶解氧的饱和含量越小。海水的 含盐量比淡水的含盐量高的多，在相同条件下，溶解氧在海水中的饱和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水体内含盐量的变化幅度很小，所以含盐量对溶解氧的饱和含量影响不大，可近似以纯水中的饱和含量计算。

　　氧气的分压：在水温含盐量一定时，水中溶解氧的饱和含量随液面上氧气分压的增大而增大。

　　亨利定律水面上氧气分压的大小与水面上大气压强有关。 随着海拔的增高，大气压强逐渐降低，所以对 于地处高原区域的天然水，溶解氧的饱和含量 较低。　　水中溶解氧含量还受到两种作用的影响：一种是 使DO下降的耗氧作用，包括好氧有机物降解的 耗氧，生物呼吸耗氧；另一种是使DO增加的复 氧作用，主要有空气中氧的溶解，水生植物的 光合作用等。这两种作用的相互消长，使水中 溶解氧含量呈现出时空变化。 在自然条件下，水在流动时，复氧过程比较迅速，较易补充水中氧的消耗，使水体中溶解氧 保持一定的水平，反之，在静水条件下，复氧过程缓慢，水中含氧得不到及时补充，处于嫌气状态。

　　溶氧仪

　　溶氧仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳 极)及氯化钾或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散 进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶 解氧仪_溶解氧分析仪电极加上0.6～0.8V 的极化电压 时，氧通过膜扩散，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流，整个反应过程为：阳极 Ag+Cl→AgCl+2e-，阴极 O2+2H2O+4e→4OH-，根据法拉第定律：流过 溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。

　　制约溶氧仪氧测量的因素：温度、压力和水中溶解的盐，流速。

　　1. 温度的影响 由于温度变化，膜的扩散系数和氧的溶解度都将 发生变化，直接影响到溶氧电极电流输出，常采用热 敏电阻来消除温度的影响。温度上升，扩散系数增加，溶解度反而减小。温度对溶解度系数a 的影响可以根 据Henry 定律来估算，温度对膜扩散系数β可以通过阿仑尼乌斯定律来估算。当溶解度系数a 计算出来后，可通过仪表指示和化验分析值对比计算出膜的扩散系数(这里略去计算过程)， 膜的扩散系数在25℃时为1.5%/℃。

　　(1) 氧的溶解度系数：由于溶解度系数不仅受温度的影响，而且受溶液的成分的影响。在相同氧分压下，不同组分的实际氧浓度也可能不同。根据亨利定律可知氧浓度与其分压成正比，对于稀溶液，温度变化溶解度系数a 的变化约 为2%/℃。

　　(2) 膜的扩散系数：根据阿仑尼乌斯定律，溶 解度系数β与温度T 的关系为：C=KPo2· exp(β／T)，其中假定K、Po2 为常数，则可以计 算出β在25℃时为2.3%/℃。

　　2. 大气压的影响根据Henry定律，气体的溶解度与其分压成正比。氧分压与该地区的海拔高度有关，高 原地区和平原地区的差可达20%，使用前必须 根据当地大气压进行补偿。有些仪表内部配有气压表，在标定时可自动进行校正；有些仪表未配置气压表，在标定时要根据当地气象站提供的数据进行设置，如果数据有误，将导致较大的测量误差。

　　3. 溶液中含盐量盐水中的溶解氧明显低于自来水中的溶解氧，为了准确测量，必须考虑含盐量对溶解氧 的影响。在温度不变的情况下，盐含量每增加 100mg/L，溶解氧降低约1%。如果仪表在标 定时使用的溶液的含盐量低，而实际测量的溶液的含盐量高，也会导致误差。在实际使用中必须对测量介质的含盐量进行分析，以便准确 测量及正确补偿。

　　4. 样品的流速 氧通过膜扩散比通过样品进行扩散要慢，必须保证电极膜与溶液*接触。对于流通式检测方式，溶液中的氧会向流通池内扩散，使靠近膜的溶液中的氧损失，产生扩散干扰，影响测量。为了溶解氧仪测量准确，应增加流过 膜的溶液的流量来补偿扩散失去的氧，样品的zui小流速为0.3m/s。

　　总结：由于温度变化对电极膜的扩散和氧溶解度有较大影响，标定时需较长时间(约10min)，以使温补电阻达到平衡；氧分压与该地区的海拔高度有关，溶氧仪在使用前必须根据当地大气压 进行补偿；测量溶液的含盐量高时，仪表标定时应使用含盐量相当的溶液；对于流通式测量方式，要求流过电极的zui小流速为0.3m/s。