การแนะนำเครื่องวัดออกซิเจนละลายน้ำ

ออกซิเจนที่ละลายน้ำ หมายถึง ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ ซึ่งมักบันทึกเป็น DO ในหน่วยมิลลิกรัมออกซิเจนต่อน้ำหนึ่งลิตร (หน่วยเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร หรือ ppm) สารอินทรีย์บางชนิดสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ภายใต้การทำงานของแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจน ซึ่งกินออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ และไม่สามารถเติมออกซิเจนที่ละลายน้ำได้ทันเวลา แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนในแหล่งน้ำจะขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว และสารอินทรีย์จะทำให้แหล่งน้ำกลายเป็นสีดำเนื่องจากกลิ่นเหม็น ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยตัวเองของแหล่งน้ำ ออกซิเจนที่ละลายในน้ำถูกใช้ไป และใช้เวลาไม่นานในการกลับสู่สภาวะเริ่มต้น ซึ่งบ่งชี้ว่าแหล่งน้ำมีความสามารถในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยตัวเองได้ดี หรือมลพิษจากแหล่งน้ำไม่ร้ายแรง มิฉะนั้น หมายความว่าแหล่งน้ำมีมลพิษร้ายแรง ความสามารถในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยตัวเองต่ำ หรือแม้กระทั่งสูญเสียความสามารถในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ด้วยตัวเองไป มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความดันบางส่วนของออกซิเจนในอากาศ ความดันบรรยากาศ อุณหภูมิของน้ำ และคุณภาพของน้ำ

1. การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ: เพื่อให้แน่ใจว่ามีความต้องการทางการหายใจของผลิตภัณฑ์ทางน้ำ การตรวจสอบปริมาณออกซิเจนแบบเรียลไทม์ สัญญาณเตือนอัตโนมัติ การเติมออกซิเจนอัตโนมัติ และฟังก์ชันอื่นๆ

2. การติดตามคุณภาพน้ำของน้ำธรรมชาติ: ตรวจจับระดับมลพิษและความสามารถในการฟอกน้ำด้วยตนเอง และป้องกันมลพิษทางชีวภาพ เช่น ภาวะยูโทรฟิเคชันของแหล่งน้ำ

3. การบำบัดน้ำเสีย ตัวบ่งชี้การควบคุม: ถังไร้อากาศ ถังเติมอากาศ ถังเติมอากาศ และตัวบ่งชี้อื่น ๆ ใช้เพื่อควบคุมผลการบำบัดน้ำ

4. ควบคุมการกัดกร่อนของวัสดุโลหะในท่อส่งน้ำประปาอุตสาหกรรม: โดยทั่วไป เซ็นเซอร์ที่มีช่วงการวัด ppb (ug/L) จะถูกใช้เพื่อควบคุมท่อให้ปราศจากออกซิเจนเพื่อป้องกันสนิม มักใช้ในโรงไฟฟ้าและอุปกรณ์หม้อไอน้ำ

ปัจจุบัน เครื่องวัดค่าออกซิเจนละลายน้ำที่นิยมใช้กันมากที่สุดในท้องตลาดมีหลักการวัดสองแบบ คือ วิธีเมมเบรนและวิธีฟลูออเรสเซนซ์ แล้วความแตกต่างระหว่างสองวิธีนี้คืออะไร?

1. วิธีเมมเบรน (เรียกอีกอย่างว่า วิธีโพลาโรกราฟี วิธีแรงดันคงที่)
วิธีการเมมเบรนใช้หลักการทางเคมีไฟฟ้า โดยใช้เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้เพื่อแยกแคโทดแพลทินัม แอโนดเงิน และอิเล็กโทรไลต์ออกจากภายนอก โดยปกติ แคโทดจะสัมผัสกับฟิล์มนี้โดยตรงเกือบตลอดเวลา ออกซิเจนจะแพร่ผ่านเมมเบรนในอัตราส่วนที่แปรผันตามความดันย่อย ยิ่งความดันย่อยของออกซิเจนสูงเท่าใด ออกซิเจนก็จะผ่านเมมเบรนได้มากขึ้นเท่านั้น เมื่อออกซิเจนที่ละลายน้ำแทรกซึมผ่านเมมเบรนและเข้าไปในโพรงอย่างต่อเนื่อง ออกซิเจนจะถูกรีดิวซ์ที่แคโทดเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า ซึ่งกระแสไฟฟ้านี้จะแปรผันตรงกับความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำ ส่วนมิเตอร์จะผ่านกระบวนการขยายสัญญาณเพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นหน่วยความเข้มข้น

2. การเรืองแสง
หัววัดฟลูออเรสเซนต์มีแหล่งกำเนิดแสงในตัวที่เปล่งแสงสีน้ำเงินและส่องสว่างชั้นฟลูออเรสเซนต์ สารเรืองแสงจะเปล่งแสงสีแดงหลังจากถูกกระตุ้น เนื่องจากโมเลกุลออกซิเจนสามารถดึงพลังงาน (ดับ) ได้ เวลาและความเข้มข้นของแสงสีแดงที่ถูกกระตุ้นจึงสัมพันธ์กับโมเลกุลออกซิเจน ความเข้มข้นของแสงเป็นสัดส่วนผกผัน การวัดความแตกต่างของเฟสระหว่างแสงสีแดงที่ถูกกระตุ้นและแสงอ้างอิง และเปรียบเทียบกับค่าการสอบเทียบภายใน ทำให้สามารถคำนวณความเข้มข้นของโมเลกุลออกซิเจนได้ ไม่มีการสิ้นเปลืองออกซิเจนระหว่างการวัด ข้อมูลมีความเสถียร ประสิทธิภาพเชื่อถือได้ และไม่มีสัญญาณรบกวน

มาวิเคราะห์ให้ทุกท่านได้ทราบกันตั้งแต่การใช้งาน:
1. เมื่อใช้ขั้วไฟฟ้าโพลาโรกราฟิก ควรอุ่นเครื่องอย่างน้อย 15-30 นาทีก่อนการสอบเทียบหรือการวัด
2. เนื่องจากการใช้ออกซิเจนของอิเล็กโทรด ความเข้มข้นของออกซิเจนบนพื้นผิวของหัววัดจะลดลงทันที ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องกวนสารละลายในระหว่างการวัด! กล่าวอีกนัยหนึ่ง เนื่องจากปริมาณออกซิเจนถูกวัดโดยการใช้ออกซิเจน จึงมีความคลาดเคลื่อนอย่างเป็นระบบ
3. เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้ากำลังดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์จึงถูกใช้ไปอย่างต่อเนื่อง จึงจำเป็นต้องเติมอิเล็กโทรไลต์อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้มั่นใจว่าความเข้มข้นคงที่ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีฟองอากาศในอิเล็กโทรไลต์ของเมมเบรน จำเป็นต้องถอดช่องบรรจุของเหลวทั้งหมดออกเมื่อติดตั้งหัวเมมเบรน
4. หลังจากเติมอิเล็กโทรไลต์แต่ละครั้งแล้ว จำเป็นต้องดำเนินรอบการสอบเทียบใหม่ (โดยปกติคือการสอบเทียบจุดศูนย์ในน้ำที่ปราศจากออกซิเจนและการสอบเทียบความชันในอากาศ) และแม้ว่าจะใช้เครื่องมือที่มีการชดเชยอุณหภูมิอัตโนมัติ ก็ต้องใกล้เคียงกับอุณหภูมิของสารละลายตัวอย่าง จะดีกว่าหากสอบเทียบอิเล็กโทรดที่อุณหภูมิของสารละลายตัวอย่าง
5. ไม่ควรมีฟองอากาศเหลืออยู่บนพื้นผิวของเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ในระหว่างกระบวนการวัด มิฉะนั้น เมมเบรนจะอ่านฟองอากาศได้เป็นตัวอย่างที่อิ่มตัวด้วยออกซิเจน ไม่แนะนำให้ใช้ในถังเติมอากาศ
6. เนื่องจากเหตุผลด้านกระบวนการผลิต หัวเมมเบรนจึงค่อนข้างบาง เจาะได้ง่ายในสารกัดกร่อนบางชนิด และมีอายุการใช้งานสั้น เมมเบรนเป็นวัสดุสิ้นเปลือง หากเมมเบรนชำรุดเสียหาย จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่

สรุปแล้ว วิธีใช้เมมเบรนคือมีข้อผิดพลาดด้านความแม่นยำที่มีแนวโน้มที่จะเบี่ยงเบนออกไป ช่วงเวลาการบำรุงรักษาสั้น และการดำเนินการยุ่งยากมากขึ้น!
แล้ววิธีการเรืองแสงล่ะ? ด้วยหลักการทางกายภาพ ออกซิเจนจึงถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพียงอย่างเดียวในกระบวนการวัด ดังนั้นกระบวนการวัดจึงปราศจากการรบกวนจากภายนอก! หัววัดที่มีความแม่นยำสูง ไม่ต้องบำรุงรักษา และมีคุณภาพดีกว่า มักจะถูกปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีการดูแลเป็นเวลา 1-2 ปีหลังการติดตั้ง วิธีการเรืองแสงไม่มีข้อบกพร่องจริงหรือ? แน่นอนว่ามี!