घुलित ऑक्सीजन मीटर ज्ञान विश्वकोश
घुलित ऑक्सीजन मीटर कैसे काम करता है
विघटित ऑक्सीजन विश्लेषक ज्यादातर विघटित ऑक्सीजन सांद्रता (वास्तव में ऑक्सीजन आंशिक दबाव) को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के लिए ट्रांसड्यूसर के रूप में डायाफ्राम इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हैं, जिन्हें तब प्रवर्धित और समायोजित किया जाता है (लवणता और तापमान मुआवजे सहित) और एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। घुलित ऑक्सीजन को मापने के लिए दो प्रकार के झिल्ली इलेक्ट्रोड होते हैं: पोलरोग्राफिक (पोलरोग्राफी) और गैल्वेनिक सेल (गैल्वेनिक सेल)। पोलारोग्राफी: इलेक्ट्रोड में, एक सोने (एयू) रिंग या एक प्लैटिनम (पीटी) सोने की अंगूठी को कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है; सिल्वर-सिल्वर क्लोराइड (या मरकरी-मर्क्यूरस क्लोराइड) का उपयोग एनोड के रूप में किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट पोटेशियम क्लोराइड घोल है। कैथोड की बाहरी सतह ऑक्सीजन-पारगम्य फिल्म से ढकी होती है। फिल्म सांस लेने योग्य सामग्री जैसे पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन, पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीइथाइलीन, सिलिकॉन रबर आदि को अपना सकती है। कैथोड और एनोड इलेक्ट्रोड के बीच 0.5 से 1.5 वोल्ट का ध्रुवीकरण वोल्टेज लगाया जाता है। कुछ में ध्रुवीकरण वोल्टेज 0.7 वोल्ट है। जब घुली हुई ऑक्सीजन झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करती है और सोने के कैथोड की सतह तक पहुंचती है, तो इलेक्ट्रोड पर निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है।
कैथोड कम हो गया है: O2 प्लस 2H2O प्लस 4e→4OHˉ; उसी समय, एनोड ऑक्सीकृत हो जाता है: 4Clˉ प्लस 4Ag-4e→4AgCl; सामान्य परिस्थितियों में, उपरोक्त कमी-ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया से उत्पन्न प्रसार धारा i∞ का मान विघटित ऑक्सीजन की सांद्रता के समानुपाती होता है। इसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा दर्शाया जा सकता है:
i∞=nFA(Pm/L)Cs सूत्र में: i∞-स्थिर अवस्था में प्रसार धारा n-लाभ और हानि इलेक्ट्रॉनों की संख्या; एफ-फैराडे स्थिरांक (96500 कूलम्ब); ए-कैथोड सतह क्षेत्र (वर्ग सेंटीमीटर); पीएम-फिल्म प्रवेश गुणांक (सेमी2/सेकंड); एल-फिल्म की मोटाई (सेमी); सीएस-विघटित ऑक्सीजन सांद्रता (पीपीएम)। जब इलेक्ट्रोड संरचना और फिल्म निर्धारित की जाती है, तो सूत्र में ए, पीएम, एल, एन, आदि सभी स्थिरांक होते हैं। मान लीजिए K= nFA(Pm/L), तो उपरोक्त सूत्र में: i∞=KCs।
इसलिए, यह देखा जा सकता है कि जब तक प्रसार धारा i∞ को मापा जाता है, तब तक घुलित ऑक्सीजन सांद्रता को मापा जा सकता है। तापमान, लवणता और वायु दबाव के प्रभाव को खत्म करने के लिए, प्रत्येक मॉडल क्षतिपूर्ति के लिए अपनी स्वयं की तकनीक का उपयोग करता है। गैल्वेनिक सेल: जब बाहरी ऑक्सीजन अणु फिल्म को इलेक्ट्रोड के आंतरिक चरण में प्रवेश करते हैं और कैथोड के तीन-चरण इंटरफ़ेस तक पहुंचते हैं, तो निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है।
सिल्वर कैथोड कम हो जाता है: O2 प्लस 2H2O प्लस 4e→4OHˉ उसी समय, लेड एनोड ऑक्सीकृत हो जाता है: 2Pb प्लस 2KOH प्लस 4OHˉ-4e→2KHPbO2 प्लस 2H2O अर्थात, ऑक्सीजन हाइड्रॉक्साइड आयनों में कम हो जाता है सिल्वर कैथोड, और साथ ही, बाहरी सर्किट इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है; लेड एनोड को पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है
समाधान पोटेशियम हाइड्रोजन लेड एसिड उत्पन्न करने के लिए संक्षारण करता है, और साथ ही बाहरी सर्किट में इलेक्ट्रॉनों को आउटपुट करता है। बाहरी सर्किट कनेक्ट होने के बाद, एक सिग्नल करंट गुजरता है, और इसका मान घुलित ऑक्सीजन सांद्रता के समानुपाती होता है।
विघटित ऑक्सीजन मीटर की अंशांकन विधि
घुलित ऑक्सीजन विश्लेषक को आम तौर पर मानक समाधान या ऑन-साइट नमूने के साथ कैलिब्रेट किया जा सकता है।
(1) विघटित ऑक्सीजन मीटर की मानक समाधान अंशांकन विधि: मानक समाधान अंशांकन आम तौर पर दो-बिंदु अंशांकन, यानी शून्य बिंदु अंशांकन और सीमा अंशांकन को अपनाता है। शून्य बिंदु अंशांकन समाधान 2 प्रतिशत Na2SO3 समाधान का उपयोग कर सकता है। रेंज अंशांकन समाधान को उपकरण की माप सीमा के अनुसार चुना जा सकता है: 4 एम केसीएल समाधान (2 मिलीग्राम/एल); 50 प्रतिशत मेथनॉल समाधान (21.9 मिलीग्राम/लीटर)।
(2) विघटित ऑक्सीजन मीटर (विंकलर विधि) का ऑन-साइट नमूनाकरण और अंशांकन विधि: विघटित ऑक्सीजन मीटर के वास्तविक उपयोग में, विंकलर विधि का उपयोग अक्सर विघटित ऑक्सीजन मीटर के ऑन-साइट अंशांकन के लिए किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग करते समय, दो स्थितियाँ होती हैं: नमूना लेते समय, मीटर रीडिंग M1 होती है, और विश्लेषणात्मक मान A होता है। जब मीटर को कैलिब्रेट किया जाता है, तो मीटर रीडिंग अभी भी M1 होती है। इस समय, मीटर रीडिंग को केवल ए के बराबर समायोजित करना आवश्यक है; नमूना लेते समय, मीटर रीडिंग एम1 होती है, प्रयोगशाला विश्लेषण मान ए होता है, और मीटर कैलिब्रेट होने पर मीटर रीडिंग एम2 में बदल जाती है। इस समय, मीटर रीडिंग को A के बराबर समायोजित नहीं किया जा सकता है, लेकिन मीटर रीडिंग को 1MA×M2 पर समायोजित किया जाना चाहिए।
