용존 산소 측정에 영향을 미치는 요인
산소의 용해도는 온도, 압력 및 물에 용해된 염분에 따라 달라집니다. 또한 산소는 막을 통과하는 것보다 용액을 통해 더 빨리 확산됩니다. 흐름 속도가 너무 느리면 간섭을 일으킬 것입니다.
1. 온도의 영향 온도가 변하면 멤브레인의 확산 계수와 산소의 용해도가 변하여 용존 산소 전극의 전류 출력에 직접적인 영향을 미칩니다. 서미스터는 종종 온도의 영향을 제거하는 데 사용됩니다. 온도가 상승하면 확산 계수가 증가하지만 대신 용해도가 감소합니다. 온도가 용해도 계수 a에 미치는 영향은 Henry의 법칙에 따라 추정할 수 있으며, 온도가 막 확산 계수에 미치는 영향은 Arrhenius의 법칙을 통해 추정할 수 있습니다.
(1) 산소의 용해도 계수: 용해도 계수 a는 온도뿐만 아니라 용액의 조성에도 영향을 받기 때문입니다. 동일한 산소 분압 하에서 다른 구성 요소의 실제 산소 농도도 다를 수 있습니다. Henry의 법칙에 따르면 산소 농도는 분압에 비례한다는 것을 알 수 있습니다. 묽은 용액의 경우 용해도 계수 a의 변화는 온도가 변할 때 약 2%/도입니다.
(2) 필름의 확산 계수: Arrhenius 법칙에 따라 용해도 계수와 온도 T의 관계는 다음과 같습니다. C=KPo2·exp(- /T) 여기서 K와 Po2는 일정하면 25도에서 2.3퍼센트/도를 계산할 수 있습니다. 용해도 계수 a를 계산한 후 기기 표시와 실험실 분석값을 비교하여 막의 확산 계수를 계산할 수 있습니다(여기서는 계산 과정을 생략함). 멤브레인의 확산 계수는 25도에서 1.5퍼센트/도입니다.
2. 대기압의 영향 헨리의 법칙에 따르면 기체의 용해도는 분압에 비례한다. 산소 분압은 해당 지역의 고도와 관련이 있습니다. 고원 지역과 평야 지역의 차이는 20%에 달할 수 있으며 사용하기 전에 지역 대기압에 따라 보상해야 합니다. 일부 기기에는 내부에 기압계가 장착되어 있어 보정 중에 자동으로 수정할 수 있습니다. 일부 기기에는 기압계가 장착되어 있지 않으며 보정 중에 지역 기상 관측소에서 제공한 데이터에 따라 설정해야 합니다. 데이터가 잘못되면 큰 측정 오류가 발생합니다.
3. 용액의 염분 함량 소금물에 용해된 산소는 수돗물보다 훨씬 적습니다. 정확한 측정을 위해서는 염분 함량이 용존 산소에 미치는 영향을 고려해야 합니다. 일정한 온도 조건에서 용존 산소량은 염분이 100mg/L 증가할 때마다 약 1%씩 감소합니다. 미터가 보정 중에 염분 함량이 낮은 용액을 사용하지만 실제 측정된 용액의 염분 함량이 높은 경우에도 오류가 발생합니다. 실제 사용시 정확한 측정과 정확한 보정을 위해서는 측정 매체의 염분 함량을 분석해야 합니다.
4. 샘플의 유속 멤브레인을 통한 산소 확산은 샘플을 통한 것보다 느리므로 전극 멤브레인이 용액과 완전히 접촉하도록 해야 합니다. 플로우 스루 감지 방법의 경우 용액의 산소가 플로우 셀로 확산되어 멤브레인에 가까운 용액의 산소 손실을 일으켜 확산 간섭을 일으켜 측정에 영향을 미칩니다. 정확한 측정을 위해서는 확산에 의해 손실된 산소를 보상하기 위해 멤브레인을 통해 흐르는 용액의 유속을 증가시켜야 하며, 시료의 최소 유속은 0.3m/s입니다.
