水质分析中如何选择溶解氧的测量方法

溶解氧是各种应用中依赖的水质的关键指标。在工业水处理中，溶解氧水平可以作为导致设备腐蚀的水质问题的指标。在水产养殖，鱼类运输和水族馆应用中，监测溶解氧以确保水生物种在其栖息地中具有足够的氧气以存活，生长和繁殖。在市政水处理设施中，在曝气水处理过程中监测废水中的溶解氧等，不过目前有多种方法可以分析溶解氧，因此在水质分析时如何选择溶解氧分析方法就显得尤为重要。

分析溶解氧浓度

可以使用溶解氧传感器连续采样或监测水中溶解氧的浓度。溶氧探头如何工作？这个问题的答案取决于所用溶解氧传感器的类型。市售的溶解氧传感器通常分为3类：电流溶解氧传感器、极谱溶解氧传感器、光学溶解氧传感器，每种类型的溶解氧传感器具有略微不同的工作原理。因此根据将要使用的水分析应用，每种溶解氧传感器类型具有优点和缺点。

电流溶解氧传感器工作原理：

两个电DO传感器和极谱溶解氧传感器类型的电化学溶解的氧传感器。在电化学DO传感器中，溶解的氧从样品扩散穿过透氧膜并进入传感器。一旦进入传感器，氧气就会发生化学还原反应，产生电信号。该信号可由溶解氧测定仪器读取。

极谱与电流DO传感器：

电流DO传感器和极谱DO传感器之间的区别在于极谱DO传感器需要施加恒定电压。它必须是两极化的。相比之下，由于阳极（锌或铅）和阴极（银）的材料特性，电流DO传感器是自极化的。这意味着虽然电流DO传感器可以在校准后立即使用，但极谱传感器需要5-15分钟的预热时间。

光学溶氧传感器工作原理：

一个光学溶解氧传感器不具有阳极或阴极，和氧分析期间不降低。相反，传感器盖包含一种发光染料，当暴露在蓝光下时会发出红光。氧气会干扰染料的发光性质，这种效应称为“猝灭”。光电二极管将“淬火”发光与参考读数进行比较，从而可以计算水中的溶解氧浓度。

光学与电流DO传感器的差别

光学溶解氧分析和电流溶解氧分析都具有各自的优点和缺点。在分析溶解氧浓度时，这两种技术都具有相似的准确度。这适用于各种分析值：现场测试显示，光学和电化学DO传感器的结果相似，从~1mg/L到14mg/L。光学和电流DO传感器之间的一个区别是电流DO传感器表现出流动依赖性。这意味着需要最小的流入速度才能保持分析精度。光学DO传感器不需要最小流入速度。一些样品成分可能会影响分析精度。硫化氢，例如在废水，湖底和湿地中发现的化合物，可以渗透电流传感器膜。光学溶解氧传感器将在这些环境中做出更好的选择，因为这些传感器不易受到H2S的干扰。

电流DO传感器优于光学DO传感器的一个优点是电流DO传感器具有更快的响应时间。根据膜材料电流DO传感器的响应速度比光学DO传感器快2-5倍。在需要进行大量样品分析的应用中，光学DO传感器的这种限制更加麻烦。但在连续监测应用选择DO传感器时，因为响应时间不成为限制因素。

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