Cara Meter pH dan Penganalisis Oksigen Terlarut Berfungsi
Pertama, prinsip kerja penganalisis kualiti air
1. Prinsip kerja meter pH
Nilai pH air bergantung kepada jumlah bahan terlarut, jadi nilai pH secara sensitif boleh menunjukkan perubahan kualiti air. Perubahan nilai pH mempunyai kesan yang besar terhadap pembiakan dan kemandirian organisma, dan juga menjejaskan fungsi biokimia enapcemar diaktifkan, iaitu kesan rawatan. Nilai pH kumbahan biasanya dikawal antara 6.5 dan 7. Air adalah neutral dari segi kimia, dan beberapa molekul air secara spontan terurai mengikut formula berikut: H2O=H tambah tambah OH-, iaitu, terurai menjadi ion hidrogen dan ion hidroksida. Dalam larutan neutral, kepekatan ion hidrogen H tambah dan ion hidroksida OH- adalah kedua-duanya 10-7 mol/l, dan nilai pH ialah nombor negatif logaritma kepekatan ion hidrogen dengan asas 10: pH{ {9}}log, jadi neutral pH larutan adalah sama dengan 7. Jika terdapat lebihan ion hidrogen, nilai pH kurang daripada 7, dan larutan adalah berasid; jika tidak, larutan adalah beralkali jika terdapat lebihan ion hidroksida.
Nilai pH biasanya diukur dengan kaedah potensiometrik. Biasanya, elektrod rujukan berpotensi tetap dan elektrod pengukur digunakan untuk membentuk sel galvanik. Daya gerak elektrik sel galvanik bergantung kepada kepekatan ion hidrogen dan juga bergantung kepada pH larutan. Kilang itu menggunakan penderia pH dan pemancar pH. Terdapat probe kaca khas yang sensitif kepada pH pada elektrod pengukur, yang diperbuat daripada kaca khas yang boleh mengalirkan elektrik dan meresap ion hidrogen, dan mempunyai ciri-ciri ketepatan pengukuran yang tinggi dan anti-gangguan yang baik. Apabila probe kaca bersentuhan dengan ion hidrogen, potensi elektrik terhasil. Potensi diukur terhadap elektrod rujukan dengan wayar perak yang digantung dalam larutan perak klorida. Jika nilai pH berbeza, potensi sepadan juga berbeza, yang ditukar menjadi output 4-20mA standard melalui pemancar.
2. Prinsip kerja penganalisis oksigen terlarut
Kandungan oksigen dalam air dapat menunjukkan sepenuhnya tahap pembersihan diri air. Bagi loji rawatan biologi yang menggunakan enap cemar teraktif, adalah sangat penting untuk mengetahui kandungan oksigen tangki pengudaraan dan parit pengoksidaan. Peningkatan oksigen terlarut dalam kumbahan akan menggalakkan aktiviti biologi selain daripada mikroorganisma anaerobik, jadi ia boleh mengeluarkan bahan meruap dan memudahkan Ion teroksida secara semula jadi membersihkan kumbahan. Terdapat tiga kaedah utama untuk menentukan kandungan oksigen: analisis kolorimetrik automatik dan pengukuran analisis kimia, pengukuran kaedah paramagnet, dan pengukuran kaedah elektrokimia. Jumlah oksigen terlarut dalam air biasanya diukur dengan kaedah elektrokimia.
Oksigen boleh larut dalam air, dan keterlarutan bergantung pada suhu, jumlah tekanan permukaan air, tekanan separa dan garam yang 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 menyatakan 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 (perak) dengan arus, dan elektrod rujukan (perak) tanpa arus. Elektrod direndam dalam elektrolit seperti KCl, KOH Antaranya, sensor dilindungi oleh diafragma, yang memisahkan elektrod dan elektrolit daripada cecair yang akan diukur, sekali gus melindungi sensor, menghalang elektrolit daripada terlepas, dan menghalang pencerobohan bahan asing yang menyebabkan pencemaran dan keracunan. Voltan polarisasi digunakan di antara elektrod pembilang dan katod. Jika sel pengukur direndam dalam air dengan oksigen terlarut, oksigen meresap melalui diafragma dan molekul oksigen yang terdapat pada katod (lebihan elektron) dikurangkan kepada ion hidroksida: O2 campur 2H2O campur 4e-® 4OH-. Setaraan elektrokimia bagi perak klorida dimendakkan pada elektrod pembilang (kekurangan elektron): 4Ag campur 4Cl- ® 4AgCl tambah 4e-. Bagi setiap molekul oksigen, katod mengeluarkan 4 elektron, dan elektrod pembilang menerima elektron untuk membentuk arus. Magnitud arus adalah berkadar dengan tekanan separa oksigen kumbahan yang diukur. Isyarat dihantar ke pengubah bersama-sama dengan isyarat suhu yang diukur oleh rintangan haba pada sensor. Pemancar mengira kandungan oksigen dalam air dengan menggunakan lengkung hubungan antara kandungan oksigen yang disimpan dalam penderia dan tekanan separa oksigen dan suhu, dan kemudian menukarnya menjadi output isyarat standard. Fungsi elektrod rujukan adalah untuk menentukan potensi katodik. Masa tindak balas penderia oksigen terlarut ialah: 90 peratus daripada nilai diukur akhir selepas 3 minit dan 99 peratus daripada nilai diukur akhir selepas 9 minit; keperluan kadar aliran rendah ialah 0.5cm/s.
