测定溶解氧仪

近日，国家质检总局2008年第143号文件，批准JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪检定规程》等8个国家计量技术法规发布实施。它们是：编号　　名称　　批准日期　　实施日期　　备注　　JJG291-2008　　覆膜电极溶解氧测定仪检定规程　　　2008年12月23日　　　　2009年06月23日　　　代替JJG291-1999　　JJG440-2008　　工频单相相位表检定规程　　　2008年12月22日　　　　2009年06月22日　　　代替JJG440-1986　　JJG589-2008　　医用电子加速器辐射源检定规程　　　2008年12月22日　　　　2009年06月22日　　　代替JJG589-2001　　JJG701-2008　　熔点测定仪检定规程　　　2008年12月22日　　　　2009年06月22日　　　代替JJG701-1990 JJG463-1996　　JJG915-2008　　一氧化碳检测报警器检定规程　　　2008年12月22日　　　　2009年06月22日　　　代替JJG915-1996　　JJG1045-2008　　泥浆密度计检定规程　　　2008年12月22日　　　　2009年03月22日　　　　 　JJG1046-2008　　方形角尺检定规程　　　2008年12月23日　　　　2009年03月22日　　　　 　JJF1214-2008　　长度基线场校准规范　　　2008年12月23日　　　　2009年03月23日

1) 1~2周应清洗一次溶解氧测定仪电极，如果膜片上有污染物，会引起测量误差。清洗时应小心，注意不要损坏膜片。将溶解氧测定仪电极放入清水中涮洗，如污物不能洗去，用软布或棉布小心擦洗。 　　2) 2~3 月应重新校验一次零点和量程。 　　3) 溶解氧测定仪电极的再生大约1年左右进行一次。当测量范围调整不过来，就需要对溶解氧电极再生。电极再生包括更换内部电解液、更换膜片、清洗银电极。如果观察银电极有氧化现象，可细砂纸抛光。 　　4) 在使用中如发现溶解氧电极泄露，就必须更换电解液。 　　溶解氧测定仪校准标定方法：一般可采用标准液标定或现场取样标定。　　1) 标准溶液标定法：标准溶液标定一般采用两点标定，即零点标定和量程标定。零点标定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程标定溶液可根据仪表测量量程选择4M的KCl溶液(2mg/L)；50%的甲醇溶液(21.9mg/L)。 　　2) 现场取样标定法(Winkler法):在实际使用中，多采用Winkler方法对溶解氧分析仪(溶解氧仪)进行现场标定。使用该方法时存在两种情况：取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数仍为M1，这时只须调整仪表读数等于A即可；取样时仪表读数为M1，化验分析值为A，对仪表进行标定时仪表读数改变为M2，这时就不能将调整仪表读数等于A，而应将仪表读数调整为1MA×M2。　 3)溶解氧电极再生：溶解氧电极信号阻抗较高(约20MΩ)，溶解氧电极与转换器之间距离z大为50m；溶解氧电极不用时也应处于工作状态，可接在溶解氧转换器上。久置或重新再生(更换电解液或膜)的电极，在使用前应置于无氧环境极化1~2h；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，仪表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，要求流过电极的最小流速为0.3m/s。

随着水质分析技术的不断发展与更新，电化学溶氧测量技术已成为目前应用最为广泛的溶氧测量技术，此项技术是由Dr. Leland Clark于1956年最先发明。电化学分为原电池法和极谱法。其中，极谱法应用最广。电化学（极谱法）溶氧分析仪基于传感器的结构又可以分为扩散型和平衡型两种，相对而言，扩散型的电化学溶氧传感器应用更为普及。 电化学（极谱法）溶氧传感器结构如下图所示。 图1：极谱法测定原理图该传感器由阴极、阳极、电解液以及半透膜等主要部件构成，在直流极化电压作用下，溶解在水中的氧气穿过半透膜到达阴极发生还原反应：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 同时阳极发生氧化反应: 4Ag + 4Cl- = 4AgCl + 4e- 原电池法溶解氧测定原理同样是电化学方法，但是它少了极化电压，而是自发进行的反应。传感器由阴阳极、电解液以及半透膜构成。当溶解在水中的氧分子穿过氧半透膜达到阴极发生还原反应：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 而阳极发生氧化反应：2Zn = 2Zn2+ + 42e- 图2：原电池法测定原理图 当反应达到平衡稳定的条件下，该电化学反应形成的电流和氧气的分压（浓度）呈一定关系：I=n ? F ? A ? D ? S ? pO2 / d I: 传感器电流 [nA] n: 电子迁移的数量 (n = 4) F: 法拉第常数 (F = 96485 C/mol) A: 阴极表面积大小 [cm2] D: 氧分子在膜上的扩散系数 [cm2/s] S: 膜的氧溶解度 [mol/(cm3*bar)] pO2: 氧气分压 [bar] d: 膜厚度 [cm]因此，根据上述电化学过程产生的电流强度就可以计算出水中的溶解氧分压，然后再根据亨利定律就可得出水中的溶解氧浓度。和其他溶解氧测量技术相比较，极谱法溶氧测量技术具备应用量程广，精度高（特别在ppb痕量级溶氧测量应用场合），技术成熟等特点，目前在水处理工业各种溶氧测量场合应用最为普及和广泛。而原电池法少了极化预热的过程，使用则要方便些。 光学法测量溶解氧基于荧光淬灭的原理：传感器中的蓝色LED光源发出一束蓝色光，照射在荧光物质上，该涂层的荧光物质随即被这束蓝光激发，此激发态并不稳定，遇到氧以后会迅速释放出红色的光线并回复至原始状态。此红光和先前LED发射的蓝光存在一个时间滞后，光电检测器可以监测到蓝光和红光之间的这个相位滞后，即测量荧光物质从被蓝光激发到发射红光后恢复原态的时间，根据这个来计算水中溶解氧的含量。该相位滞后与发光体附近的溶解氧浓度成反比。当氧气与荧光物质接触后，则其产生的红色光的强度会降低，同时其产生红光的时间也会缩短，水样中溶解的氧气的浓度越高，则传感器产生的红光的强度就会越低。 图3：荧光法测定原理图*荧光淬灭法测量溶氧技术具有测量便捷、稳定性高、维护量低等优点。除较高浓度的二氧化氯外，光学法测溶解氧不易受到其它干扰物质的影响。 奥豪斯作为一家百年的天平和衡器研发制造公司，仪器产品具有悠久的历史，我们同样以高质量的水质分析实验设备服务于客户。目前，奥豪斯的溶解氧测定仪涵盖光学、极谱和原电池法三种原理，产品线能够满足不同应用领域和客户群的需求。其中，ST20D是基于极谱法的溶解氧测定仪，ST300D是原电池法的溶解氧测定仪，而ST400D是基于光学法的溶解氧测定仪。未来我们公司将对更高精度、测量要求更高的领域开发仪表。