Encyclopédie des connaissances sur les compteurs d'oxygène dissous
Comment fonctionne le compteur d'oxygène dissous
Les analyseurs d'oxygène dissous utilisent principalement des électrodes à membrane comme transducteurs pour convertir la concentration d'oxygène dissous (en fait la pression partielle d'oxygène) en signaux électriques, qui sont ensuite amplifiés et ajustés (y compris la compensation de salinité et de température) et affichés par conversion analogique-numérique. Il existe deux types d'électrodes à membrane pour la mesure de l'oxygène dissous : polarographique (Polarography) et cellule galvanique (Galvanic Cell). Polarographie : dans l'électrode, un anneau d'or (Au) ou un anneau d'or en platine (Pt) est utilisé comme cathode ; le chlorure d'argent-argent (ou chlorure de mercure-mercure) est utilisé comme anode. L'électrolyte est une solution de chlorure de potassium. La surface extérieure de la cathode est recouverte d'un film perméable à l'oxygène. Le film peut adopter des matériaux respirants tels que le polytétrafluoroéthylène, le chlorure de polyvinyle, le polyéthylène, le caoutchouc de silicone, etc. Une tension de polarisation de 0.5 à 1,5 volts est appliquée entre les électrodes de cathode et d'anode. Certains ont une tension de polarisation de 0.7 volts. Lorsque l'oxygène dissous traverse la membrane et atteint la surface de la cathode en or, la réaction suivante se produit sur l'électrode.
La cathode est réduite : O2 plus 2H2O plus 4e→4OHˉ ; en même temps, l'anode s'oxyde : 4Clˉ plus 4Ag-4e→4AgCl ; en temps normal, la valeur du courant de diffusion i∞ généré par la réaction de réduction-oxydation ci-dessus est proportionnelle à la concentration en oxygène dissous . Il peut être représenté par la formule suivante :
i∞=nFA(Pm/L)Cs Dans la formule : i∞-courant de diffusion en régime permanent n-nombre d'électrons de gain et de perte ; Constante F-Faraday (96500 coulombs); Surface de la cathode A (centimètre carré) ; Coefficient de pénétration du film Pm (cm2/sec); Épaisseur du film L (cm); Concentration en oxygène dissous en Cs (ppm). Lorsque la structure et le film de l'électrode sont déterminés, A, Pm, L, n, etc. dans la formule sont tous des constantes. Soit K= nFA(Pm/L), puis dans la formule ci-dessus : i∞=KCs.
Par conséquent, on peut voir que tant que le courant de diffusion i∞ est mesuré, la concentration en oxygène dissous peut être mesurée. Afin d'éliminer l'influence de la température, de la salinité et de la pression atmosphérique, chaque modèle utilise sa propre technologie pour compenser. Cellule galvanique : Lorsque des molécules d'oxygène externes pénètrent dans le film dans la phase interne de l'électrode et atteignent l'interface triphasée de la cathode, la réaction suivante se produit.
La cathode d'argent est réduite : O2 plus 2H2O plus 4e→4OHˉ Dans le même temps, l'anode de plomb est oxydée : 2Pb plus 2KOH plus 4OHˉ-4e→2KHPbO2 plus 2H2O C'est-à-dire que l'oxygène est réduit en ions hydroxyde sur la cathode d'argent, et en même temps, le circuit externe Gagner des électrons ; l'anode en plomb est remplacée par de l'hydroxyde de potassium
La solution se corrode pour générer de l'acide de plomb-hydrogène de potassium et, en même temps, émet des électrons vers le circuit externe. Une fois le circuit externe connecté, un courant de signal passe et sa valeur est proportionnelle à la concentration en oxygène dissous.
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Méthode d'étalonnage du compteur d'oxygène dissous
Les analyseurs d'oxygène dissous peuvent généralement être étalonnés avec des solutions standard ou un échantillonnage sur site.
(1) Méthode d'étalonnage de la solution standard du compteur d'oxygène dissous : l'étalonnage de la solution standard adopte généralement un étalonnage à deux points, c'est-à-dire un étalonnage du point zéro et un étalonnage de la plage. La solution d'étalonnage du point zéro peut utiliser une solution de Na2SO3 à 2 %. La solution d'étalonnage de gamme peut être sélectionnée en fonction de la gamme de mesure de l'instrument : solution de KCl 4 M (2 mg/L) ; Solution de méthanol à 50 % (21,9 mg/L).
(2) Méthode d'échantillonnage et d'étalonnage sur site du compteur d'oxygène dissous (méthode Winkler) : dans l'utilisation réelle du compteur d'oxygène dissous, la méthode Winkler est souvent utilisée pour l'étalonnage sur site du compteur d'oxygène dissous. Lors de l'utilisation de cette méthode, il existe deux situations : lors de l'échantillonnage, la lecture du compteur est M1 et la valeur analytique est A. Lorsque le compteur est calibré, la lecture du compteur est toujours M1. A ce moment, il suffit d'ajuster la lecture du compteur pour qu'elle soit égale à A ; lors de l'échantillonnage, la lecture du compteur est M1, la valeur d'analyse en laboratoire est A et la lecture du compteur est changée en M2 lorsque le compteur est calibré. À ce moment, la lecture du compteur ne peut pas être ajustée pour être égale à A, mais la lecture du compteur doit être ajustée à 1MA × M2.
