용존 산소 분석기에 영향을 미치는 측정 요소
1. 측정 장비에 의한 용존 산소 측정에 대한 대기압의 영향
헨리의 법칙에 따르면 기체의 용해도는 부분압력에 정비례합니다. 산소 분압은 해당 지역의 고도와 관련이 있으며, 고원 지역과 평야 지역 사이에는 최대 20%의 차이가 있습니다. 사용 전 해당 지역의 대기압을 기준으로 보상을 하여야 합니다. 일부 장비에는 교정 중에 자동으로 교정할 수 있는 압력 게이지가 내부에 장착되어 있습니다. 일부 장비에는 압력 게이지가 장착되어 있지 않으므로 현지 기상 관측소에서 제공한 데이터를 기반으로 교정해야 합니다. 데이터가 정확하지 않으면 심각한 측정 오류가 발생합니다.
2. 용존산소 분석기 측정에 온도가 미치는 영향
온도 변화로 인해 멤브레인의 확산 계수와 산소의 용해도가 모두 변경되어 용존 산소 전극의 전류 출력에 직접적인 영향을 미칩니다. 서미스터는 온도의 영향을 제거하기 위해 종종 사용됩니다. 온도가 상승함에 따라 확산계수는 증가하지만 실제로 용해도는 감소합니다. 온도가 용해도 계수 a에 미치는 영향은 헨리의 법칙에 기초하여 추정할 수 있으며, 온도가 막 확산 계수에 미치는 영향은 아레니우스의 법칙에 기초하여 추정할 수 있습니다.
(1) 산소의 용해도 계수: 용해도 계수 a는 온도뿐만 아니라 용액의 조성에도 영향을 받습니다. 동일한 산소 분압에서 서로 다른 구성 요소의 실제 산소 농도도 다를 수 있습니다. 헨리의 법칙에 따르면 산소 농도는 부분압에 정비례합니다. 희석 용액의 경우 온도 변화로 인한 용해도 계수 a의 변화는 약 2%/도입니다.
(2) 막의 확산계수: 아레니우스 법칙에 따르면 용해도 계수와 온도 T의 관계는 C=KPo2·exp(-/T)이다. K와 Po2가 상수라고 가정하면 25도에서 2.3%/도인 것으로 계산될 수 있습니다. 용해도 계수 a를 계산한 후 기기 지시값과 실험실 분석 값을 비교하여 멤브레인을 계산할 수 있습니다.
멤브레인의 확산계수(여기서는 계산 과정 생략)는 25도에서 1.5%/도입니다.
3. 용존 산소 분석기에 대한 시료 유량의 영향
산소가 시료를 통과하는 것보다 막을 통해 확산되는 경우 시료의 유속이 느리므로 전극막과 용액 사이의 완전한 접촉을 보장하는 것이 필요합니다. 흐름 감지 방법의 경우 용액의 산소가 흐름 셀로 확산되어 멤브레인 근처의 용액에서 산소가 손실되어 확산 간섭이 발생하고 측정에 영향을 미칩니다. 정확한 측정을 위해서는 막을 통과하는 용액의 유속을 높여 산소의 확산 손실을 보상해야 합니다. 샘플의 최소 유속은 0.3m/s입니다.
4. 용존 산소 분석기 측정에 대한 용액 내 염분 함량의 영향
식염수에 들어 있는 용존 산소량은 수돗물에 비해 현저히 낮습니다. 정확한 측정을 위해서는 염분 함량이 용존산소에 미치는 영향을 고려해야 합니다. 일정한 온도에서 염분 함량이 100mg/L 증가할 때마다 용존 산소는 약 1% 감소합니다. 기기 교정에 사용되는 용액의 염분 함량이 낮은데 실제 측정된 용액의 염분 함량이 높으면 오류가 발생할 수도 있습니다. 실제 사용에서는 정확하게 측정하고 올바르게 보상하기 위해 측정 매체의 염분 함량을 분석하는 것이 필요합니다.
