Pengendalian meter pH dan penganalisis oksigen terlarut
1. Prinsip kerja meter pH
Nilai pH air bergantung pada jumlah bahan terlarut, jadi nilai pH secara sensitif boleh menunjukkan perubahan dalam kualiti air. Perubahan nilai pH mempunyai kesan yang besar terhadap pembiakan dan kemandirian organisma. Pada masa yang sama, mereka juga memberi kesan serius kepada biokimia enapcemar diaktifkan, yang menjejaskan kesan rawatan. Nilai pH kumbahan biasanya dikawal antara 6.5 dan 7. Air adalah neutral dari segi kimia, dan molekul air tertentu secara spontan terurai mengikut formula berikut: H2O=H++OH-, iaitu, menjadi hidrogen ion dan ion hidroksida. Dalam larutan neutral, kepekatan ion hidrogen H+ dan ion hidroksida OH- adalah kedua-duanya 10-7mol/l, dan nilai pH ialah negatif logaritma asas 10 bagi kepekatan ion hidrogen: pH{{11} }log, jadi neutral Nilai pH larutan adalah sama dengan 7. Jika terdapat lebihan ion hidrogen, nilai pH kurang daripada 7 dan larutan adalah berasid; sebaliknya, jika terdapat lebihan ion hidroksida, larutannya bersifat alkali.
Nilai pH biasanya diukur dengan kaedah potensiometrik. Elektrod rujukan dengan potensi malar dan elektrod pengukur biasanya digunakan untuk membentuk sel primer. Daya gerak elektrik sel primer bergantung kepada kepekatan ion hidrogen dan pH larutan. Kilang itu menggunakan penderia pH dan pemancar pH. Terdapat probe kaca khas yang sensitif terhadap pH pada elektrod penyukat. Ia diperbuat daripada kaca khas yang boleh mengalirkan elektrik dan meresap ion hidrogen. Ia mempunyai ciri-ciri ketepatan pengukuran yang tinggi dan prestasi anti-gangguan yang baik. Apabila probe kaca bersentuhan dengan ion hidrogen, potensi elektrik terhasil. Potensi diukur menggunakan elektrod rujukan wayar perak yang digantung dalam larutan perak klorida. Nilai pH yang berbeza menghasilkan potensi yang berbeza, yang ditukar kepada keluaran 4-20mA standard melalui pemancar.
2. Prinsip kerja penganalisis oksigen terlarut
Kandungan oksigen dalam air boleh menunjukkan sepenuhnya tahap pembersihan diri air. Bagi loji rawatan biologi yang menggunakan enap cemar teraktif, adalah sangat penting untuk memahami kandungan oksigen tangki pengudaraan dan parit pengoksidaan. Peningkatan oksigen terlarut dalam kumbahan akan menggalakkan aktiviti biologi selain mikroorganisma anaerobik, dengan itu menyingkirkan bahan meruap dan dengan mudah Ion teroksida secara semula jadi membersihkan kumbahan. Terdapat tiga kaedah utama untuk mengukur kandungan oksigen: analisis kolorimetrik automatik dan pengukuran analisis kimia, pengukuran kaedah paramagnet, dan pengukuran kaedah elektrokimia. Jumlah oksigen terlarut dalam air biasanya diukur menggunakan kaedah elektrokimia.
Oksigen larut dalam air, dan keterlarutannya bergantung pada suhu, jumlah tekanan pada permukaan air, tekanan separa, dan garam terlarut dalam air. Semakin tinggi tekanan atmosfera, semakin besar keupayaan air untuk melarutkan oksigen. Hubungan itu ditentukan oleh undang-undang Henry dan undang-undang Dalton. Hukum Henry berpendapat bahawa keterlarutan gas adalah berkadar dengan tekanan separanya.
Mengambil sensor pengukuran oksigen sebagai contoh, elektrod terdiri daripada katod (biasanya diperbuat daripada emas dan platinum), elektrod pembilang dengan arus (perak), dan elektrod rujukan tanpa arus (perak). Elektrod direndam dalam elektrolit seperti KCl, KOH, sensor dilindungi oleh diafragma, yang memisahkan elektrod dan elektrolit daripada cecair yang diukur, dengan itu melindungi sensor, menghalang elektrolit daripada melarikan diri, dan menghalang pencerobohan asing. bahan yang boleh menyebabkan pencemaran dan keracunan. Voltan polarisasi digunakan di antara elektrod pembilang dan katod. Jika unsur penyukat direndam dalam air dengan oksigen terlarut, oksigen akan meresap melalui pemisah, dan molekul oksigen yang terdapat pada katod (elektron berlebihan) akan dikurangkan kepada ion hidroksida: O{{0}}H2O{ {2}}e-® 4OH-. Setaraan elektrokimia bagi perak klorida dimendakkan pada elektrod pembilang (kekurangan elektron): 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. Bagi setiap molekul oksigen, katod mengeluarkan 4 elektron, dan elektrod pembilang menerima elektron untuk membentuk arus. Saiz arus adalah berkadar dengan tekanan separa oksigen kumbahan yang diukur. Isyarat ini, bersama-sama dengan isyarat suhu yang diukur oleh perintang haba pada sensor, dihantar ke pengubah. Pemancar menggunakan lengkung hubungan antara kandungan oksigen, tekanan separa oksigen dan suhu yang disimpan dalam penderia untuk mengira kandungan oksigen dalam air, dan kemudian menukarnya kepada output isyarat standard. Fungsi elektrod rujukan adalah untuk menentukan potensi katod. Masa tindak balas sensor oksigen terlarut ialah: 90% daripada nilai pengukuran akhir dicapai selepas 3 minit, dan 99% daripada nilai pengukuran akhir dicapai selepas 9 minit; keperluan kadar aliran rendah ialah 0.5cm/s.
