اصول اولیه اندازه گیری اکسیژن محلول DO

اصول اولیه اندازه گیری اکسیژن محلول (DO)



فکر کردن درباره اکسیژن موجود در هوا که ما نفس میکشیم بسیار ساده است، ولی درباره مایعات اطراف ما چطور؟

فقط موجودات زنده برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز ندارند.اکسیژن نقش بسزایی در صنایع غذایی،مدیریت آب و محیط زیست بازی میکند.نکته مهمی که باید به یاد داشته باشیم اینکه اکسیژن فقط در هوای اطرافون وجود ندارد و در مایعات نیز موجود است به همین دلیل اندازه گیری اکسیژن یکی از پارامتر های کلیدی در صنایع مختلف است.



در این متن موارد زیر یررسی می گردد:

ü اکسیژن محلول چیست؟

ü چرا اکسیژن محلول اندازه گیری می شود؟

ü اکسیژن محلول چه اثراتی دارد؟

ü چگونه اکسیژن محلول اندازه گیری می شود؟

v تیتراسیون

v الکترود های گالوانیک

v الکترود های پلوروگرافیک

v الکترود های اپتیکی

ü چه دستگاههای برای اندازه گیری اکسیژن محلول بهترین هستند؟

چرا اکسیژن محلول اندازه گیری می شود؟

چرایی اندازه گیری اکسیژن وابسته به صنعتی است که در آن قرار دارید. مثلا" چرایی اندازه گیری اکسیژن برای کسی که آب میوه تولید میکند با تکنسینی که اکسیژن محلول در آب را رصد می کند بسیار متفاوت است.

اکسیژن محلول یک کمیت حیاتی کیفیت آب در محیط زیست است و نشان دهنده سلامت عمومی اکوسیستم است. اکثر موجودات زنده پس از مرگ فاسد می شوند و به همین دلیل باعث رشد زیاد باکتری ها می شود.نتیجه این رشد مصرف اکسیزن را افزایش و سطح اکسیژن محلول را کاهش میدهد.کاهش اکسیژن محلول می تواند دلیل مرگ و میر بیشتر در مزرعه گردد که باعث مرگ همه موجودات زنده و حیوانات در آب می گردد. اندازه گیری اکسیژن در مزارع پرورش آبزیان به همین دلیل بسیار اهمیت دارد.

اکسیژن محلول به صورت مستقیم اندازه گیری می شود ولی به شکل های دیگر همچون BOD، OUR و SOUR نیز قابل اندازه گیری می باشد. BOD Biological Oxygen Demand)) استفاده شده در آب تعیین کننده مسائل اصلی فعالیت های میکروبی است.

OUR (Oxygen Uptake Rate) یک پارامتر سریعتر از BOD است که میتواند فعالیت میکروبی را در آب نشان دهد.

SOUR (Specific Oxygen Uptake Rate) مقدار اکسیژن مورد نیاز یک mg/L میکروب در یک گرم غذای مصرف شده ،می باشد. SOUR عموما" در تصفیه لجن اندازه گیری می شود.





عوامل تاثیر گذار بر اکسیژن محلول چیست؟



دما(Temperature)

یکی از فاکتور های بزرک که تاثیر مستقیم بر اکسیژن محلول دارد دما می باشد.

اندازه گیری حرکت انرژی در یک سیستم خود دماست همچنین با افزایش دما ،حرکت ذرات افزایش پیدا میکند وقتی دما بالا میرود ذرات، مولکول ها، اتم ها و غیره ... بیشتر و بیشتر انرژی می گیرند.این انرژی سبب بالا و پایین پریدن سریع آنها می شود.این حرکات ذرات سبب برخورد بیشتر انها با همدیگر می شود و پیوند هایی که با هم نگه داشتند را می شکند.ذرات DO که با بقیه ذرات پیوند دارند شکسته شده و انها می توانند از محلول بیرون بروند.

بهرحال در دمای بیشتر غلظت DO کمتری داریم و برعکس با کاهش دما حرکت ذرات کاهش می یابد و در نتیجه غلظت DO بالا میرود.



فشار (Pressure)

وقتی در اندازه گیری اکسیژن محلول از فشار صحبت می شود منظور همان فشار هوا می باشد.آیا تا به حال از مکانی که هم سطح دریا است به یک مکان با ارتفاع بالا سفر کرده اید؟

شما ممکن است توجه کرده باشید که کمی سبکترید ولی همچنین هوا رقیق تر احساس می شود.

در ارتفاع فشار هوا کمتر فشار وارد می کند.احتمالا برای تنظیم تغییر اکسیژن و فشار هوا یکی دو روز وقت بگیرد.

وقتی فشار هوا کاهش می یابد،فشار ذرات اکسیژن نیز کاهش می یابد همچنین با افزایش ارتفاع با توجه به اینکه فشار زیادی برای نگهداری اکسیژن در مایع وجود ندارد ،غلظت اکسیژن محلول کاهش می یابد.



شوری (Salinity)

شوری میتواند تاثیر بگذارد بر مقدار DO در محلول ها.این موضوع بر میگردد به علم شیمی که چگونه مولکول ها میتوانند انواع مختلف مولکول های دیگر را در خود جای دهند. مولکول های نمک







رطوبت (Humidity)

رطوبت یا بخار آب می تواند بر غلظت اکسیژن محلول تاثیر بگذارد . وقتی سطح رطوبت افزایش می یابد یک فشار موضعی اکسیژن افزایش یافته دارید و به همین دلیل سطح اکسیژن محلول افزایش می یابد.

چگونه اکسیژن محلول را اندازه گیری کنیم؟

اکسیژن محلول را میتوانیم به روشهای یودومتری ، رنگ سنجی، الکتروانالیتیکال، لومینانس اندازه گیری کنیم.

یودومتری(Iodometry)

یودومتری یک فرم از تیتراسیون می باشد. در روش تیتراسیون شما از یک ماده که غلظت مشخص دارد(Titrant) برای تعیین غلظت نامشخص ماده دیگر استفاده می کنید.منظور