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溶解氧影響因素

什么是水的溶解(solubility)氧?受哪些因素(factor)的影響?  溶解于水中的游離氧稱為溶解氧,常以mg/

  L、ml/l等單位來(lái)表示.天然水中氧的主要來(lái)源是大氣溶于水中的氧,其溶解(solubility)量與溫度/壓力有密切關(guān)系.溫度升高氧的溶解度下降(descend),壓力升高溶解度增高.天然水中溶解氧(dissolved oxygen)含量約為8-14mg/l,敞開式循環(huán)冷卻(cooling)水中溶解氧一般約為5-8mg/L.  水體中的溶解氧含量的多少,也反映出水體遭受到污染的程度.當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí),由于氧化污染質(zhì)需要消耗(consume)氧,使水中所含的溶解氧逐漸減少.污染嚴(yán)重時(shí),溶解氧會(huì)接近于零,次數(shù)厭氧菌便滋長(zhǎng)繁殖起來(lái),并發(fā)生有機(jī)物污染的腐敗而發(fā)臭.因此,溶解氧也是衡量水體污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)(target aim).    影響溶解氧測(cè)量的因素(factor)氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽,另外氧通過(guò)溶液擴(kuò)散比通過(guò)膜擴(kuò)散快,如流速太慢會(huì)產(chǎn)生干擾。溶解氧測(cè)定儀是水質(zhì)檢測(cè)一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。ph計(jì)測(cè)量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。  
  1. 溫度(temperature)的影響由于溫度變化,膜的擴(kuò)散系數(shù)和氧的溶解(solubility)度都將發(fā)生變化,直接影響到溶氧電極(electrode)電流輸出,常采用熱敏電阻來(lái)消除溫度的影響。溫度上升,擴(kuò)散系數(shù)增加,溶解度反而減小。溫度對(duì)溶解度系數(shù)a 的影響可以根據(jù)Henry 定律來(lái)估算,溫度對(duì)膜擴(kuò)散系數(shù)β可以通過(guò)阿侖尼烏斯定律來(lái)估算。  
  (1)氧的溶解度系數(shù):由于溶解度系數(shù)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(shí)際氧濃度也可能(maybe)不同。根據(jù)亨利(H)定律可知氧濃度與其分壓成正比,對(duì)于稀溶液,溫度變化溶解度系數(shù)a 的變化約為2%/ ℃。    
  (2)膜的擴(kuò)散系數(shù):根據(jù)阿侖尼烏斯定律,溶解(solubility)度系數(shù)β與溫度(temperature)T 的關(guān)系為: C=KPo2〃exp(-β/T),其中假定
  K、Po2 為常數(shù),則可以計(jì)算(calculate )出β在25℃時(shí)為2.3%/ ℃。當(dāng)溶解(solubility)度系數(shù)a 計(jì)算出來(lái)后,可通過(guò)儀表指示和化驗(yàn)分析(Analyse)值對(duì)比計(jì)算出膜的擴(kuò)散系數(shù)(這里略去計(jì)算過(guò)程),膜的擴(kuò)散系數(shù)在25℃時(shí)為1.5%/℃。      
  2. 大氣壓的影響根據(jù)Henry 定律,氣體的溶解(solubility)度與其分壓成正比。ph計(jì)測(cè)量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。氧(Oxygen)分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān),高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達(dá)20%,使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償。有些儀表內(nèi)部配有氣壓表,在標(biāo)定時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行校正(詞義:校對(duì)改正);有些儀表未配置氣壓表,在標(biāo)定時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)(data)進(jìn)行設(shè)置(set up),如果數(shù)據(jù)有誤,將導(dǎo)致較大的測(cè)量(cè liáng)誤差。
  3. 溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧(dissolved oxygen)明顯低于自來(lái)水中的溶解氧,為了準(zhǔn)確測(cè)量,必須考慮(consider)含鹽量對(duì)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(biāo)定時(shí)使用的溶液的含鹽量低,而實(shí)際測(cè)量的溶液的含鹽量高,也會(huì)導(dǎo)致誤差。在實(shí)際使用中必須對(duì)測(cè)量介質(zhì)的含鹽量進(jìn)行分析(Analyse),以便準(zhǔn)確測(cè)量及正確補(bǔ)償。    
  4. 樣品的流速氧(Oxygen)通過(guò)膜擴(kuò)散比通過(guò)樣品進(jìn)行擴(kuò)散要慢,必須保證電極膜與溶液完全接觸。對(duì)于流通式檢測(cè)方式,溶液中的氧會(huì)向流通池內(nèi)擴(kuò)散,使靠近膜的溶液中的氧損失(loss),產(chǎn)生擴(kuò)散干擾,影響測(cè)量。為了測(cè)量準(zhǔn)確,應(yīng)增加流過(guò)膜的溶液的流量來(lái)補(bǔ)償擴(kuò)散失去的氧,樣品的**小流速為0.3m/s。
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