Faktoren, die die Messung von gelöstem Sauerstoff beeinflussen
Die Löslichkeit von Sauerstoff hängt von der Temperatur, dem Druck und dem im Wasser gelösten Salz ab. Außerdem diffundiert Sauerstoff schneller durch die Lösung als durch die Membran. Eine zu langsame Strömungsgeschwindigkeit führt zu Störungen.
1. Der Einfluss der Temperatur Wenn sich die Temperatur ändert, ändern sich der Diffusionskoeffizient der Membran und die Löslichkeit von Sauerstoff, was sich direkt auf die Stromabgabe der Elektrode für gelösten Sauerstoff auswirkt. Um den Temperatureinfluss zu eliminieren, wird häufig ein Thermistor eingesetzt. Mit steigender Temperatur erhöht sich der Diffusionskoeffizient, dafür nimmt jedoch die Löslichkeit ab. Der Einfluss der Temperatur auf den Löslichkeitskoeffizienten a kann nach dem Henry-Gesetz abgeschätzt werden, und der Einfluss der Temperatur auf den Membrandiffusionskoeffizienten kann durch das Arrhenius-Gesetz abgeschätzt werden.
(1) Löslichkeitskoeffizient von Sauerstoff: Da der Löslichkeitskoeffizient a nicht nur von der Temperatur, sondern auch von der Zusammensetzung der Lösung beeinflusst wird. Bei gleichem Sauerstoffpartialdruck kann auch die tatsächliche Sauerstoffkonzentration verschiedener Komponenten unterschiedlich sein. Nach dem Henry-Gesetz kann man wissen, dass die Sauerstoffkonzentration proportional zu seinem Partialdruck ist. Bei einer verdünnten Lösung beträgt die Änderung des Löslichkeitskoeffizienten a etwa 2 Prozent/Grad, wenn sich die Temperatur ändert.
(2) Diffusionskoeffizient des Films: Gemäß dem Arrhenius-Gesetz ist die Beziehung zwischen dem Löslichkeitskoeffizienten und der Temperatur T: C=KPo2·exp(- /T), wobei K und Po2 angenommen werden konstant, dann beträgt er 2,3 Prozent/Grad bei 25 Grad. Nachdem der Löslichkeitskoeffizient a berechnet wurde, kann der Diffusionskoeffizient der Membran durch Vergleich der Instrumentenanzeige und des Laboranalysewerts berechnet werden (der Berechnungsprozess wird hier weggelassen). Der Diffusionskoeffizient der Membran beträgt 1,5 Prozent/Grad bei 25 Grad.
2. Einfluss des Atmosphärendrucks Nach dem Henry-Gesetz ist die Löslichkeit eines Gases proportional zu seinem Partialdruck. Der Sauerstoffpartialdruck hängt von der Höhe des Gebiets ab. Der Unterschied zwischen der Plateaufläche und der Flachfläche kann bis zu 20 Prozent betragen und muss vor der Nutzung entsprechend dem örtlichen Atmosphärendruck ausgeglichen werden. Einige Instrumente sind im Inneren mit einem Barometer ausgestattet, das bei der Kalibrierung automatisch korrigiert werden kann; Einige Instrumente sind nicht mit einem Barometer ausgestattet und sollten entsprechend den Daten eingestellt werden, die von der örtlichen Wetterstation während der Kalibrierung bereitgestellt werden. Wenn die Daten falsch sind, kommt es zu großen Messfehlern.
3. Salzgehalt in der Lösung Der gelöste Sauerstoff in der Sole ist deutlich niedriger als der im Leitungswasser. Für eine genaue Messung muss der Einfluss des Salzgehalts auf den gelösten Sauerstoff berücksichtigt werden. Unter der Bedingung einer konstanten Temperatur nimmt der gelöste Sauerstoff pro 100 mg/l Erhöhung des Salzgehalts um etwa 1 Prozent ab. Wenn das Messgerät bei der Kalibrierung eine Lösung mit niedrigem Salzgehalt verwendet, die tatsächlich gemessene Lösung jedoch einen hohen Salzgehalt aufweist, kommt es ebenfalls zu Fehlern. Im tatsächlichen Einsatz muss der Salzgehalt des Messmediums für eine genaue Messung und korrekte Kompensation analysiert werden.
4. Die Strömungsgeschwindigkeit der Sauerstoffdiffusion der Probe durch die Membran ist langsamer als die durch die Probe. Daher muss sichergestellt werden, dass die Elektrodenmembran in vollem Kontakt mit der Lösung steht. Bei der Durchflussdetektionsmethode diffundiert der Sauerstoff in der Lösung in die Durchflusszelle, was zu einem Sauerstoffverlust in der Lösung in der Nähe der Membran führt, was zu Diffusionsstörungen führt und die Messung beeinträchtigt. Um eine genaue Messung durchzuführen, sollte die Durchflussrate der durch die Membran fließenden Lösung erhöht werden, um den durch Diffusion verlorenen Sauerstoff auszugleichen. Die minimale Durchflussrate der Probe beträgt 0,3 m/s.
