便攜型溶解氧測定儀適用于測定溶解在水中的氧氣濃度或飽和度,應(yīng)用于工業(yè)、電力、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、科研和環(huán)保等領(lǐng)域。是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的必備檢驗設(shè)備。其使用非常的重要,那么,我們在測量的時候應(yīng)該如何使用便攜式溶解氧儀?
一、初步探頭檢查
去掉紅色和黑色塑料蓋,因其視為裝運目的而設(shè)計,可以扔掉。將探頭底部2.5cm浸泡于電解液中,以浸濕感應(yīng)器。輕蕩電解液以漂洗薄膜,然后再裝滿干凈的電解液;用指尖輕擊薄膜的邊緣,確保無氣泡,并與水分離。避免損壞薄膜,不能直接拍擊薄膜的底部。確保橡膠O型環(huán)準確地位于膜蓋內(nèi)。將感應(yīng)器面朝下,順時針方向旋擰膜蓋,一些電解液將會溢出。
二、校準
為獲得最大的精度,建議儀器經(jīng)常校準。儀器標準的校準程序通常是兩個值:0.0%(零點),100%(斜率)。儀器校準簡單,在校準之前,確定探頭安裝無誤并極化完全,探頭處于可測量狀態(tài)。
初步準備:將少量的HI7040零氧液倒入一個燒杯內(nèi),如果有肯能使用塑料燒杯以降低EMC干擾。確保電極可測量。按ON/OFF鍵打開儀器。為精確校準,建議等候15分鐘,調(diào)整電極。設(shè)置合適的高度系數(shù),鹽度系數(shù)設(shè)置為零。
零點校準:將電極插入HI7040零氧液中,輕輕攪動2-3分鐘,按CAL鍵,“~”符號和“NOTREADY”字樣會閃爍直到讀數(shù)穩(wěn)定,一旦讀數(shù)穩(wěn)定且偏差在范圍之內(nèi)u,開始閃爍“CFM”,按CFM鍵確認“0.0%”讀數(shù),按CAL鍵,儀器會回到測量模式并會記錄零點校準數(shù)據(jù)。
斜率校準:建議在空氣中進行斜率校準。用大量潔凈清水清洗電極,去掉電極上殘留的零氧液。擦干電極頭等候幾分鐘讓讀數(shù)穩(wěn)定,“~”符號和“NOTREADY”字樣會閃爍直到讀數(shù)穩(wěn)定。一旦讀數(shù)穩(wěn)定,“CFM”開始閃爍,按“CFM”鍵確認“100.0%”D.O.值。一旦讀數(shù)穩(wěn)定且在偏差范圍之內(nèi)。儀器會保存數(shù)據(jù)(同時調(diào)整斜率點),儀器會記錄零點校準數(shù)據(jù),并回到測量模式。④如果讀數(shù)未接近選定值,“WRONG”字樣會閃爍,如果讀數(shù)超出量程,則“WRONG”字樣會同時閃爍。
三、操作指南
DO測量:確保儀器已校準,保護蓋去掉,然后將探頭浸入被測樣品溶液中。同時確保溫度感應(yīng)器也浸入樣品中,等待讀數(shù)穩(wěn)定(約1分鐘左右)。溶解氧值顯示在主屏幕上,下方屏幕顯示溫度。按RANGE鍵,數(shù)值在ppm和飽和百分比之間轉(zhuǎn)換。
四、溫度測量
儀器內(nèi)置溫度探頭,在測量之前應(yīng)使探頭與外界達到熱平衡,這可能需要幾分鐘時間。溫度差距越大,所需時間越長。若屏幕上出現(xiàn)“---”以及有“NOProbe”字樣閃爍,表明溶解氧探頭連接有誤或測量溫度超出量程,也有可能是探頭損壞。若測量溫度超出量程,“℃”字樣會閃爍。若讀數(shù)超出量程,則所有范圍數(shù)值或閃爍。確定儀器在測量樣本前已經(jīng)過校準,若需成功測量多個樣本,得到精準讀數(shù),在探頭浸入樣本前,需用去離子水徹底的清洗探頭。
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常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信號,再經(jīng)放大、調(diào)整(包括鹽度、溫度補償),由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。
溶氧儀實用的膜電極有兩種類型:極譜型(Polarography)和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型(Polarography):電極中,由黃金(Au)環(huán)或鉑(Pt)金環(huán)作陰極;銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表面,在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。
陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同時,陽極被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl
在正常情況下,上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示:
i∞=nFA(Pm/L)Cs
式中:i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴散電流
n-得失電子數(shù)
F-法拉第常數(shù)(96500庫侖)
A-陰極表面積(平方厘米)
Pm-薄膜的滲透系數(shù)(厘米2/秒)
L-薄膜的厚度(厘米)
Cs-溶解氧濃度(ppm)
當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后,式中A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令K=nFA(Pm/L),則上
式中:i∞=KCs。
因此可見,只要測得擴散電流i∞,即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響,各型號產(chǎn)品采用各自技術(shù)進行補償。
原電池型(Galvanic Cell):當(dāng)外界氧分子透過薄膜進入電極內(nèi)相到達陰極的三相界面時,產(chǎn)生下式反應(yīng)。
銀陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同時,鉛陽極被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O
即:氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子,并同時向外電路獲得電子;鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕,生成鉛酸氫鉀,同時向外電路輸出電子。接通外電路之后,便有信號電流通過,其值與溶氧濃度成正比。
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