Liuenneen happimittarin käyttö jätevedenpuhdistuksessa
Veden happipitoisuus voi täysin osoittaa veden itsepuhdistusasteen. Aktiivilietettä käyttävillä biologisilla puhdistuslaitoksilla on erittäin tärkeää ymmärtää ilmastussäiliön happipitoisuus. Liuenneen hapen lisääntyminen jätevedessä edistää muita biologisia aktiviteetteja kuin anaerobisia mikro-organismeja, mikä poistaa haihtuvia aineita ja hapettuu helposti luonnollisesti. ioneja jäteveden puhdistamiseen.
Happipitoisuuden mittaamiseen on kolme päämenetelmää: automaattinen kolorimetrinen analyysi ja kemiallisen analyysin mittaus, paramagneettinen menetelmämittaus ja sähkökemiallinen menetelmämittaus. Veteen liuenneen hapen määrä mitataan yleensä sähkökemiallisin menetelmin.
Happi liukenee veteen ja sen liukoisuus riippuu lämpötilasta, vedenpinnan kokonaispaineesta, osapaineesta ja veteen liuenneista suoloista. Mitä korkeampi ilmanpaine on, sitä suurempi on veden kyky liuottaa happea. Suhteen määrää Henryn laki ja Daltonin laki. Henryn laki sanoo, että kaasun liukoisuus on verrannollinen sen osapaineeseen.
Happimittausanturi koostuu katodista (joka on yleensä valmistettu kullasta ja platinasta), virtaa kuljettavasta vastaelektrodista (hopea) ja ei-virrasta vertailuelektrodista (hopea). Elektrodit on upotettu elektrolyytteihin, kuten KCl ja KOH, ja anturi on peitetty kalvolla. Pinnoite erottaa elektrodin ja elektrolyytin mitatusta nesteestä. Vain liuenneet kaasut voivat tunkeutua pinnoitteen läpi, mikä suojaa anturia, estää elektrolyytin karkaamisen ja estää vieraiden aineiden tunkeutumisen aiheuttamaan kontaminaatiota ja myrkytystä.
Polarisoiva jännite syötetään vastaelektrodin ja katodin väliin. Jos mittauselementti upotetaan veteen, jossa on liuennutta happea, happi diffundoituu erottimen läpi ja katodilla olevat happimolekyylit (ylimääräiset elektronit) pelkistyvät hydroksidi-ioneiksi. [VAI NIIN-]. Hopeakloridin sähkökemiallinen ekvivalentti saostuu vastaelektrodille (elektronien lyhyt). Jokaista happimolekyyliä kohti katodi emittoi 4 elektronia ja vastaelektrodi vastaanottaa elektroneja muodostaen virran: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
Virran suuruus on verrannollinen mitatun jäteveden hapen osapaineeseen. Tämä signaali yhdessä anturin lämpövastuksen mittaaman lämpötilasignaalin kanssa lähetetään lähettimelle. Anturiin tallennettua happipitoisuutta käytetään hapen osapaineen ja lämpötilan välisen suhteen laskemiseen. Veden happipitoisuus lasketaan suhdekäyrän avulla ja muunnetaan sitten standardisignaaliksi. Vertailuelektrodin tehtävänä on määrittää katodin potentiaali.
