解析溶解氧測定儀影響因素作原理

影響因素

影響 [1]  氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽，另外氧通過溶液擴散比通

過膜擴散快，如流速太慢會產生干擾。

1. 溫度的影響由于溫度變化，膜的擴散系數和氧的溶解度都將發生變化，直接影響到溶氧電電

流輸出，常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升，擴散系數增加，溶解度反而減小。溫度對溶

解度系數a 的影響可以根據Henry 定律來估算，溫度對膜擴散系數β可以通過阿侖尼烏斯定律來估

算。

(1)氧的溶解度系數：由于溶解度系數a 不僅受溫度的影響，而且受溶液的成分的影響。在相同氧

分壓下，不同組分的實際氧濃度也可能不同。根據亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比，對于稀溶

液，溫度變化溶解度系數a 的變化約為2%/ ℃。

(2)膜的擴散系數：根據阿侖尼烏斯定律，溶解度系數β與溫度T 的關系為： C=KPo2·exp(-β/

T)，其中假定K、Po2 為常數，則可以計算出β在25℃時為2.3%/ ℃。當溶解度系數a 計算出來后，

可通過儀表示和化驗分析值對比計算出膜的擴散系數(這里略去計算過程)，膜的擴散系數在25℃時

為1.5%/℃。

2. 大氣壓的影響根據Henry 定律，氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區的海拔度

有關，原地區和平原地區的差可達20%，使用前須根據當地大氣壓行補償。有些儀表內配有

氣壓表，在標定時可自動行校正；有些儀表未配置氣壓表，在標定時要根據當地氣象站提供的數據

行設置，如果數據有誤，將導致較大的測量誤差。

3. 溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧，為了準確測量，須考慮含鹽量對

溶解氧的影響。在溫度不變的情況下，鹽含量每增加100mg/L，溶解氧降低約1%。如果儀表在標定

時使用的溶液的含鹽量低，而實際測量的溶液的含鹽量，也會導致誤差。在實際使用中須對測量

介質的含鹽量行分析，以便準確測量及正確補償。

4. 樣品的流速氧通過膜擴散比通過樣品行擴散要慢，須保證電膜與溶液*接觸。對于流

通式檢測方式，溶液中的氧會向流通池內擴散，使靠近膜的溶液中的氧損失，產生擴散干擾，影響測

量。為了測量準確，應增加流過膜的溶液的流量來補償擴散失去的氧，樣品的小流速為0.3m/

作原理

水中的氧含量可充分顯示水自凈的程度。對于使用活化污泥的生物處理廠來說，了解曝氣池的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，會促除厭氧微生物以外的生物活動，因而能去除揮發性物質和易于自然氧化的離子，使污水得到凈化。

測定氧含量主要有三種方法：自動比色分析和化學分析測量，順磁法測量，電化學法測量，熒光法。水中溶氧量般采用電化學法測量。

氧能溶于水，溶解度取決于溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越，水溶解氧的能力就越大，其關系由亨利（Henry）定律和道爾頓（Dalton）定律確定，亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。

氧量測量傳感器由陰（常用金和鉑制成）和帶電流的反電（銀）、無電流的參比電（銀）組成，電浸沒在電解質如KCl、KOH中，傳感器有隔膜覆蓋，覆膜將電和電解質與被測量的液體分開，只有溶解氣體能滲透覆膜，因此保護了傳感器，既能防止電解質逸出，又可防止外來物質的侵入而導致污染和毒化。

向反電和陰之間施加化電壓，假如測量元件浸入在有溶解氧的水中，氧會通過隔膜擴散，出現在陰上（電子過剩）的氧分子就會被還原成氫氧根離子[OH-]。電化學當量的氯化銀沉淀在反電上（電子不足），對于每個氧分子，陰放出4個電子，反電接受電子，形成電流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。