梅特勒客戶培訓材料-DO

1、 by METTLER TOLEDO0 氧分析 氧分析理論實踐 2013.11 赤峰 by METTLER TOLEDO 1 武心民 技術服務工 程師* 自我介紹 by METTLER TOLEDO2 DO的測量原理 by METTLER TOLEDO3 溶氧（DO）是溶解氧(Dissolved Oxygen)的簡稱，是表征水溶液中氧的 濃度的參數(shù) 溶解氧是基于什么的函數(shù)? -氧氣分壓 -氧氣溶解度 -溶液自身的特點 (例如同樣的氧分壓下, 溶解氧濃度在含有酒精的水溶液比純 水中更大) 概述_溶解氧 by METTLER TOLEDO4 氧氣溶解度 氧氣在液體中的溶解

2、度是基于溫度的函數(shù)(溫度越高，溶解度越低)。 例如例如: 20C; 1015 mbar，水中氧氣的飽和濃度: DO = 8.95ppm 0C; 1015 mbar，水中氧氣的飽和濃度: DO = 14.66ppm Temp. C 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70 14.66 12.80 11.32 10.11 8.95 8.28 7.58 6.43 5.51 4.69 3.83 O2-Conc. ppm by METTLER TOLEDO5 氧氣溶解度 液體中的氧氣溶解度是基于鹽度的函數(shù)。增加液體中的鹽度，氧氣的溶解度隨 之減少。 014,04 13,57 13,1

3、2 12,68 12,25 11,84 512,22 11,82 11,43 11,07 10,71 10,37 1010,78 10,44 10,129,809,509,20 159,959,309,028,758,498,23 208,608,358,107,877,647,42 257,807,537,327,116,916,72 307,026,826,646,466,296,16 356,346,186,015,865,705,55 405,785,645,495,365,225,09 Salinity g/kg 51015202530 T CO2-Conc. mg/l Air sa

4、turated liquid 1013 mbar and 25C by METTLER TOLEDO6 膜的機械界面 氧氣擴散并穿過膜體 (液體中氧分 壓越高，擴散的氧分子越多) 氧氣溶解在電解液中 氧分子在陰極中逐漸減少 氧化反應產(chǎn)生電流 變送器測量該電流信號并轉(zhuǎn)換為 % 濃度, mg/l or ppm. 1 2 3 1 2 3 by METTLER TOLEDO7 1、O2 通過透氣性的膜滲入（液體中 的氧分壓越高, O2 滲入的也越多） 1 2 3 2、 O2溶解在電解液中，O2 在陰 極還原 3、氧化還原反應產(chǎn)生電流，變送器 把此電流轉(zhuǎn)化成溶氧值 原理_氧測量 by METTLER T

5、OLEDO8 原理_氧測量_極譜型復膜氧電極_電化學反應 電化學反應 -加在陰極和陽極之間的極化電壓 (如果沒有外加極化電壓，該反應不會自然 發(fā)生) 發(fā)生下面的電化學反應: 銀陽極 (+) 4 Ag + 4 Cl- = 4 AgCl + 4 e- (存在氯離子時銀會發(fā)生氧化反應) 鉑陰極 (-) O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH- (氧分子減少并還原成氫氧根離子) Ag+ e- O2 e- Anode Cathode -+ Electrolyte 總反應總反應: O2 + 2 H2O + 4 Ag + 4 Cl- - 4 AgCl + 4 OH- by METTLER TOLE

6、DO9 適當?shù)臉O化電壓 極化電壓 - 由溶氧變送器供給 -濃度(O2) 500ppb極化電壓UPol = -675mV 應用: 例如 生化工藝，廢水，很多氣相氧應用 -濃度(O2) 30360 30t156 x t 15t54 x t t52 x t by METTLER TOLEDO13 傳感器校驗 在空氣中單點校驗 -空氣飽和液體或預定的混合氣體 (e.g.10Vol-%O2 and 90Vol-%N2)標準校驗 -超過98%的應用中選擇單點校驗就足夠了。 通過使用99.995%的氮氣進行2點校驗: -增強型校驗，在很多情況下，并不建議進行點校驗，因為INGOLD傳感器 具有很低的零點電流

7、。 -但是在溶氧濃度低于100ppb或者在氣相氧測量時，建議進行定期的零點校 驗(純氮氣，零點凝膠)。 by METTLER TOLEDO14 維護保養(yǎng)_電極 更換電解液 -極長時間沒有使用（數(shù)個月） -長時間使用后的老化，空氣中的電流（斜率）異常 更換溶氧膜 -響應時間很長，甚至無法校準 -長時間使用后的老化，空氣中的電流（斜率）異常 -膜阻抗不正常 清洗內(nèi)電極 -響應時間很長 -空氣中的電流（斜率）異常 by METTLER TOLEDO15 維護保養(yǎng)_電極 更換溶氧膜 將探頭與電纜斷開 旋下前端的膜保護套 將溶氧膜內(nèi)的電解液倒在廢液缸中 把溶氧保護套倒放在工作臺上 用一個舊的膜片抵住溶氧

8、膜的保護圈，輕輕用力將膜從保護套中 壓下，取一個待換的溶氧膜，按前面所示的添加電解液 by METTLER TOLEDO16 更換電解液 將膜內(nèi)的殘余電解液倒掉，用去離子水沖洗膜體 內(nèi)部，用吸水紙吸干； 將膜傾斜，電解液垂直向下，如圖a所示； 輕輕擠壓電解液瓶，使電解液緩慢流入膜體內(nèi)； -電解液加入量見圖 確認膜體內(nèi)部沒有氣泡，如有氣泡可輕彈膜體， 排除氣泡； 將膜體緩慢的旋轉(zhuǎn)套入內(nèi)電極上，再小心的旋緊 不銹鋼套管。 注意：必須把膜從鋼帽中取出 維護保養(yǎng)_電極 by METTLER TOLEDO17 維護保養(yǎng)_電極 內(nèi)電極使用一段時間會有褐色產(chǎn)物。 -用1000目砂紙打磨35下，然后去離子水清洗 溶氧膜的清潔宜使用去離子水。 不能用含乙醇的清洗劑清洗，否則將損壞電極。 電極長期不用時洗干凈放置在空氣中即可 內(nèi)電極清潔 by METTLER TOLEDO18 傳感器性能判斷 空氣中 1個大氣壓校正100% S=-40nA至-110nA by METTLER TOLEDO19 故障排除_傳感器 問題: -氧電極在空氣中電流異常？ 解決方法 -用手感觸內(nèi)電極是否松動或者斷裂。 -更換