不同类型(如膜电极法、荧光法、碘量法等)的
溶解氧测定仪在原理上存在显著差异,这些差异主要体现在测量方法、传感器结构以及维护需求等方面。以下是对这些差异的详细比较:
一、膜电极法(极谱法)
1、原理:
基于电化学分析技术,通过在两极之间施加恒定电压,使电子从阴极流向阳极,产生与溶解氧浓度成正比的扩散电流。氧气在阴极处被还原,产生电子流,从而计算出溶解氧的浓度。
2、传感器结构:
通常包含一个金色阴极(金点)和一个银材质的阳极,外加一个含有电解液的电极腔。电极头部覆盖有一层半透膜,允许氧气分子通过,但阻止水分子进入。
3、维护需求:
需要定期更换渗透膜和电解液,以确保测量准确性。同时,由于阳极可能会形成氧化银层,影响测量准确性,因此也需要定期维护。

二、荧光法溶解氧测定仪
1、原理:
基于荧光猝灭原理。蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光,由于氧分子可以带走能量(猝熄效应),所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差,并与内部标定值对比,从而可计算出氧分子的浓度。
2、传感器结构:
包括一个LED光源、一个检测器和一个涂有荧光材料的膜帽。荧光材料在没有氧气存在时能够吸收LED发出的光线并发出较长波长的荧光。
3、维护需求:
相比极谱法,荧光法传感器维护成本较低,通常只需定期更换膜帽。由于测量过程中不消耗氧气,也不需要搅拌,因此在低维护要求和高精度测量场景下更为适用。
三、碘量法
1、原理:
在水中加入适量硫酸锰和碱性碘化钾,水中的溶解氧将二价锰氧化成四价锰,生成氢氧化物沉淀。加入酸后,沉淀溶解,碘离子被四价锰氧化释放出与溶解氧等量的游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,计算溶解氧含量。
2、传感器结构:
碘量法不涉及复杂的传感器结构,主要依赖化学试剂和滴定设备进行测量。
3、维护需求:
碘量法测定步骤复杂,不适合现场测定,且检测时间相对较长。在藻类大量繁殖的水中,光合作用释放的氧气增加,可能使水中的氧气过饱和,此时用碘量法测量水中的溶解氧比较困难,测量结果不够准确。
膜电极法、荧光法和碘量法溶解氧测定仪在原理、传感器结构和维护需求方面各有特点。选择合适的测定仪需要根据具体的应用场景、精度要求和维护成本等因素综合考虑。