Lahustunud hapnikumõõturi kasutamine reoveepuhastuses
Vee hapnikusisaldus võib täielikult näidata vee isepuhastumisastet. Aktiivmuda kasutavate bioloogiliste puhastusseadmete puhul on väga oluline mõista õhutuspaagi hapnikusisaldust. Lahustunud hapniku sisalduse suurenemine kanalisatsioonis soodustab muid bioloogilisi tegevusi peale anaeroobsete mikroorganismide, eemaldades seeläbi lenduvad ained ja kergesti oksüdeeruvad looduslikult. ioonid reovee puhastamiseks.
Hapnikusisalduse mõõtmiseks on kolm peamist meetodit: automaatne kolorimeetriline analüüs ja keemilise analüüsi mõõtmine, paramagnetilise meetodi mõõtmine ja elektrokeemiline mõõtmine. Vees lahustunud hapniku kogust mõõdetakse üldiselt elektrokeemiliste meetoditega.
Hapnik on vees lahustuv ja selle lahustuvus sõltub temperatuurist, veepinna üldrõhust, osarõhust ja vees lahustunud sooladest. Mida kõrgem on atmosfäärirõhk, seda suurem on vee võime hapnikku lahustada. Suhe määratakse Henry seaduse ja Daltoni seaduse järgi. Henry seadus ütleb, et gaasi lahustuvus on võrdeline selle osarõhuga.
Hapniku mõõteandur koosneb katoodist (tavaliselt kullast ja plaatinast), voolu juhtivast vastuelektroodist (hõbedane) ja mittevoolulisest võrdluselektroodist (hõbe). Elektroodid on sukeldatud elektrolüütidesse, nagu KCl ja KOH, ning andur on kaetud diafragmaga. Kattekiht eraldab elektroodi ja elektrolüüdi mõõdetavast vedelikust. Kattest võivad tungida ainult lahustunud gaasid, kaitstes nii andurit, vältides elektrolüüdi väljapääsu ning välistades võõrkehade sissetungimise, mis põhjustab saastumist ja mürgistust.
Vastuelektroodi ja katoodi vahele rakendatakse polariseerivat pinget. Kui mõõteelement on kastetud lahustunud hapnikuga vette, hajub hapnik läbi separaatori ja katoodil olevad hapnikumolekulid (liigsed elektronid) redutseeritakse hüdroksiidioonideks. [OH-]. Hõbekloriidi elektrokeemiline ekvivalent sadestatakse vastuelektroodile (elektronide nappus). Iga hapnikumolekuli kohta kiirgab katood 4 elektroni ja vastuelektrood võtab vastu elektrone, moodustades voolu: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
Voolu suurus on võrdeline mõõdetud reovee hapniku osarõhuga. See signaal koos anduri termotakisti poolt mõõdetud temperatuurisignaaliga saadetakse saatjale. Andurisse salvestatud hapnikusisaldust kasutatakse hapniku osarõhu ja temperatuuri vahelise seose arvutamiseks. Hapnikusisaldus vees arvutatakse suhtekõvera abil ja teisendatakse seejärel standardsignaali väljundiks. Võrdluselektroodi ülesanne on määrata katoodi potentsiaal.
