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熒光法溶解氧測量原理

作者：meacoo 標簽：熒光法溶氧儀 熒光法溶解氧測量原理

概述：
     空氣中的分子態氧溶解在水中稱為溶解氧（Dissolved Oxygen）。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度、鹽度都有密切關系。通常情況下，水溫和溶解氧呈現反比例關系，即水溫愈低，水中溶解氧的含量就愈高。溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧，通常表示為DO，用每升水里氧氣的毫克數表示。水生生物是通過溶解在水中的氧氣呼吸生存的，所以溶解量是水中生物在水中生存的重要指標之一，同時也是衡量水體自我潔凈的一個能力指標。因此，在水質凈化處理過程中溶解氧也是必不可少的測量指標。

溶解氧的測量方法：
     1、碘量滴定法（稱Winkler滴定法），采用國際標準ISO 5813-1983，將水中溶解氧用錳固氧技術固定，酸溶解析出I2后，用Na2S2O3滴定；
操作步驟：
A 溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入1ml硫酸錳溶液，2ml堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數次，靜置，一般用棕色瓶保存
B 打開瓶塞，立即用吸管插入頁面下加入1.5ML硫酸，蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解，放置暗處靜置5MIN；
C 吸取100ML以上溶液于250ML錐形瓶中，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈現淡黃色，加入1ML淀粉溶液，繼續滴定至藍色藍色剛好退去，記錄下硫代硫酸鈉溶液的用量。

     2、電化學法：通常我們講的極譜法，采用國際標準ISO 5814-1990，國標為HJ 506-2009，是傳統的溶解氧測量方法:傳感器前端由一藏于丙烯酸樹脂體內的環形黃金陰極所組成。在使用時,此室需住滿電解質溶液;檢測器前端覆蓋有一片滲透性薄膜,把電極與外界分隔開但能讓氣體進入,當一極化點為施于檢測器地電極上時,透過薄膜滲進來的氧氣會在陰極處產生反應并形成一道電流于其間。由于儀器通過氧氣滲透薄膜的速率與膜內外間的壓力正比差值給與探頭電流信號,使數據按比例改變,從而測定水中的溶解氧。至于薄膜對氧氣的滲透性受溫度變化的影響，可以通過溫度測量單元進行補償。在整個測量過程中會消耗氧氣，所以在測試水樣的時候比尋保持攪動水樣。

     3、熒光法溶解氧測量原理：美國材料與檢測協會國際標準開發組織（ASTM）認可之方法，是測量溶解氧標準方法之一。溶解氧傳感器被一層熒光物質所覆蓋,當LED光源發出的藍光照射到傳感器表面的熒光物質時,熒光物質受到激發釋放出紅光。從發出藍光到釋放出紅光的這段時間被記錄下來。水中的氧氣濃度越高,釋放紅光的時間就越短。在紅光釋放時間與溶解氧濃度之間建立相關性,儀器通過測定紅光的釋放時間計算出溶解氧濃度,進而在屏幕中直接顯示出溶解氧濃度。

溶解氧三種測量方法的優缺點：

A傳統的碘量法*為經典，適用于實驗室分析，不能滿足現場實時監測。并且需要消耗化學試劑，操作步驟費時費力，對采樣要求較高，需要現場固定，保存條件嚴格。而且受易氧化的物質干擾。

B電化學（膜法）是現在*常見的測量方法，操作簡單，便捷高效，無需配置試劑，可以實現快速測定。但受水體中的一些氣體和蒸汽干擾，導致測量失真，另外水中其它物質如溶劑、油類、硫化物、碳酸鹽和藻類等物質可能堵塞薄膜，引起薄膜損壞和電極腐蝕。探頭需要定期維護和更換，導致使用成本上升。

C 熒光法彌補了膜法的諸多缺點，不需要更換電解液，維護簡單，測量時不消耗氧氣，沒有流速和攪拌的要求，測定時不受其它氣體和蒸汽，如氯氣、二氧化硫、硫化氫、氨、二氧化碳、溴和碘，溶劑，油類，硫化物、碳酸鹽和藻類物質的影響。而且傳感器壽命較長，幾乎無需維護。作為一種新的測量方法，目前已知水中濁度和鹽度會造成一定干擾。

飽和溶解氧濃度與水溫關系表

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