Primjena mjerača rastvorenog kiseonika u tretmanu otpadnih voda
Sadržaj kiseonika u vodi može u potpunosti ukazati na stepen samopročišćavanja vode. Za postrojenja za biološki tretman koji koriste aktivni mulj vrlo je važno razumjeti sadržaj kisika u spremniku za aeraciju. Povećanje rastvorenog kiseonika u kanalizaciji će podstaći biološke aktivnosti osim anaerobnih mikroorganizama, čime se uklanjaju isparljive supstance i lako se prirodno oksidiraju. jona za prečišćavanje kanalizacije.
Postoje tri glavne metode za merenje sadržaja kiseonika: automatska kolorimetrijska analiza i merenje hemijskom analizom, merenje paramagnetnom metodom i merenje elektrohemijskom metodom. Količina rastvorenog kiseonika u vodi se uglavnom meri elektrohemijskim metodama.
Kiseonik je rastvorljiv u vodi, a njegova rastvorljivost zavisi od temperature, ukupnog pritiska na površini vode, parcijalnog pritiska i rastvorenih soli u vodi. Što je veći atmosferski pritisak, to je veća sposobnost vode da otapa kiseonik. Odnos je određen Henryjevim i Daltonovim zakonom. Henrijev zakon kaže da je rastvorljivost gasa proporcionalna njegovom parcijalnom pritisku.
Senzor za mjerenje kisika sastoji se od katode (obično izrađene od zlata i platine), protuelektrode koja nosi struju (srebro) i referentne elektrode bez struje (srebro). Elektrode su uronjene u elektrolite kao što su KCl i KOH, a senzor je prekriven dijafragmom. Premaz odvaja elektrodu i elektrolit od tečnosti koja se meri. Samo otopljeni plinovi mogu prodrijeti u premaz, štiteći na taj način senzor, sprječavajući izlazak elektrolita i sprječavajući prodor stranih tvari koje uzrokuju kontaminaciju i trovanje.
Između kontra elektrode i katode primjenjuje se polarizacijski napon. Ako se mjerni element uroni u vodu s otopljenim kisikom, kisik će difundirati kroz separator, a molekule kisika prisutne na katodi (višak elektrona) će se reducirati u hidroksidne ione. [OH-]. Elektrohemijski ekvivalent srebrnog hlorida se taloži na kontraelektrodi (bez elektrona). Za svaki molekul kiseonika, katoda emituje 4 elektrona, a kontraelektroda prihvata elektrone, formirajući struju: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
Veličina struje je proporcionalna parcijalnom pritisku kiseonika izmerene kanalizacije. Ovaj signal, zajedno sa temperaturnim signalom izmjerenim termičkim otpornikom na senzoru, šalje se predajniku. Sadržaj kisika pohranjen u senzoru koristi se za izračunavanje odnosa između parcijalnog tlaka kisika i temperature. Sadržaj kisika u vodi se izračunava korištenjem krivulje odnosa, a zatim se pretvara u standardni izlazni signal. Funkcija referentne elektrode je da odredi potencijal katode.
