溶解氧测定仪的影响因素及工作原理分析

影响因素

影响氧的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。此外，氧通过溶液的扩散速度比通过膜的速度快。如果流速太慢，就会发生干扰。

1、温度的影响由于温度的变化，膜的扩散系数和氧气的溶解度都会发生变化，直接影响溶解氧电极的电流输出。热敏电阻常用于消除温度的影响。随着温度升高，扩散系数增加，溶解度降低。温度对溶解度系数a的影响可以通过Henry定律估算，温度对膜扩散系数β可以通过阿仑尼乌斯定律估算。

(1) 氧气的溶解度系数：由于溶解度系数a不仅受温度影响，还受溶液成分的影响。在相同的氧分压下，不同组分的实际氧浓度也可能不同。根据亨利定律，氧气浓度与其分压成正比。对于稀溶液，溶解系数a随温度变化的变化约为2%/℃。

(2)膜的扩散系数：根据阿伦尼乌斯定律，溶解度系数β与温度T的关系为：C=KPo2·exp(-β/T)，其中K和Po2假定为常数，则可计算得出β在 25℃ 时为 2.3%/℃。计算溶解度系数a时，通过比较仪器示值和实验室分析值即可计算出膜的扩散系数（计算过程在此省略）。25℃时膜的扩散系数为1.5%/℃。

2、大气压的影响根据Herny利定律，气体的溶解度与其分压成正比。氧气的分压与该地区的海拔高度有关。高原地区与平原地区的差异可达20%。 使用前必须根据当地大气压进行补偿。部分仪器配备气压计，校准时可自动校正；有些仪器没有配备气压表，校准时应根据当地气象站提供的数据进行设置。如果数据不正确，将导致较大的测量误差。

3、溶液中的盐分 盐水中的溶解氧明显低于自来水中的溶解氧。为了准确测量，必须考虑盐含量对溶解氧的影响。在恒温条件下，含盐量每增加100mg/L，溶解氧减少约1%。如果仪表用于校准的溶液含盐量低而实际测量的溶液含盐量高，也会导致误差。在实际使用中，必须对测量介质的盐分含量进行分析，以便准确测量和正确补偿。

4、样品的流速氧气通过膜的扩散比通过样品的扩散慢，电极膜必须与溶液完全接触。对于流通式检测方法，溶液中的氧气会扩散到流通池中，使靠近膜的溶液中的氧气丢失，造成扩散干扰，影响测量。为准确测量，应增加溶液流过膜的流速以补偿因扩散而损失的氧气，样品的较小流速为0.3m/

工作原理

水中的氧含量可充分显示水自净的程度。对于使用活化污泥的生物处理厂来说，了解曝气池的氧含量非常重要，污水中溶氧增加，会促进除厌氧微生物以外的生物活动，因而能去除挥发性物质和易于自然氧化的离子，使污水得到净化。

测定氧含量主要有三种方法：自动比色分析和化学分析测量，顺磁法测量，电化学法测量，荧光法。水中溶氧量一般采用电化学法测量。

氧能溶于水，溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高，水溶解氧的能力就越大，其关系由亨利（Henry）定律和道尔顿（Dalton）定律确定，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。

氧量测量传感器由阴极（常用金和铂制成）和带电流的反电极（银）、无电流的参比电极（银）组成，电极浸没在电解质如KCl、KOH中，传感器有隔膜覆盖，覆膜将电极和电解质与被测量的液体分开，只有溶解气体能渗透覆膜，因此保护了传感器，既能防止电解质逸出，又可防止外来物质的侵入而导致污染和毒化。

向反电极和阴极之间施加极化电压，假如测量元件浸入在有溶解氧的水中，氧会通过隔膜扩散，出现在阴极上（电子过剩）的氧分子就会被还原成氢氧根离子[OH-]。电化学当量的氯化银沉淀在反电极上（电子不足），对于每个氧分子，阴极放出4个电子，反电极接受电子，形成电流：4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-。