Welchen Einfluss hat die Temperatur auf Messgeräte für gelösten Sauerstoff?
Die Löslichkeit von Sauerstoff hängt von der Temperatur, dem Druck und den im Wasser gelösten Salzen ab. Außerdem diffundiert Sauerstoff schneller durch die Lösung als durch die Membran. Bei zu geringer Durchflussgeschwindigkeit kann es zu Störungen kommen.
1. Der Einfluss der Temperatur: Aufgrund von Temperaturänderungen ändern sich sowohl der Diffusionskoeffizient der Membran als auch die Löslichkeit von Sauerstoff, was sich direkt auf die Stromabgabe der Elektrode für gelösten Sauerstoff auswirkt. Thermistoren werden häufig verwendet, um den Einfluss der Temperatur zu eliminieren. Mit steigender Temperatur steigt der Diffusionskoeffizient, die Löslichkeit nimmt jedoch tatsächlich ab. Der Einfluss der Temperatur auf den Löslichkeitskoeffizienten a kann auf der Grundlage des Henry-Gesetzes abgeschätzt werden, und der Einfluss der Temperatur auf den Membrandiffusionskoeffizienten kann auf der Grundlage des Arrhenius-Gesetzes abgeschätzt werden.
(1) Der 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 ist die Sauerstoffkonzentration direkt proportional zu ihrem Partialdruck. Bei verdünnten Lösungen beträgt die Änderung des Löslichkeitskoeffizienten a aufgrund einer Temperaturänderung etwa 2 %/Grad.
(2) Der Diffusionskoeffizient der Membran: Nach dem Arrhenius-Gesetz beträgt die Beziehung zwischen dem Löslichkeitskoeffizienten und der Temperatur T C=KPo2 · exp (- /T). Unter der Annahme, dass K und Po2 Konstanten sind, kann bei 25 Grad ein Wert von 2,3 %/Grad berechnet werden. Nach der Berechnung des Löslichkeitskoeffizienten a kann der Diffusionskoeffizient der Membran durch Vergleich von Instrumentenangaben und Laboranalysewerten berechnet werden (wobei der Berechnungsprozess hier weggelassen wird). Der Diffusionskoeffizient der Membran beträgt 1,5 %/Grad bei 25 Grad.
