+46 08 - 28 09 33 sci@scandinovata.se

Syrgas

Luften anses konstant innehålla en viss mängd syrgas (ca 20.9%). När luft kommer i kontakt med vatten, löser sig en viss mängd syrgas. Hur mycket som löser sig beror på flera olika faktorer, exempelvis tiden det tar för att systemet skall uppnå jämvikt, vattentemperaturen, vattnets saltinnehåll, om det finns substanser i vattnet som konsumerar syrgas etc. Eftersom syrgasinnehållet i vatten är viktigt för biologiska och kemiska processer är det nödvändigt att kunna kontrollera halten. Syrgashalten mättes förr oftast med en s.k. “Winklertitrering” vilken är både tidskrävande och använder starka kemikalier. Man har numera mestadels övergått till syrgaselektroder.

Syrgaselektroder är vanligen baserade på ett genomsläppligt organiskt membran för direktmätning av halten. Syre diffunderar genom membranet och reduceras elektrokemiskt vid katoden, en s.k. Clark-elektrod. Spänningen mellan anod och katod är fixerad och med en storlek så att endast syre reduceras. Ju högre syrets partialtryck är desto mer syrgas diffunderar in i membranet. Detta resulterar i en ändring av strömstyrkan som är proportionell mot syret i provet.

Fig 1. Clark-elektrodens uppbyggnad.

En nyare typ av syrgaselektrod är den s.k. optoden (eng. “optode” ). Orion kallar sin elektrod med denna teknik för RDO, rugged dissolved oxygen. Denna elektrod bygger i stället på optoelektronik, dvs ljus, och har flera fördelar gentemot Clark-elektroden. Till skillnad från Clark-elektroden behöver denna sensor inte “värmas upp” utan kan användas direkt. Syrgas förbrukas heller inte vid mätning och omrörning är därför inte nödvändig.

 

rdo probe

Fig 2. Teorin bakom optisk syrgasmätning. Mängden ljus som absorberas av fotodioden(gul) är direkt proportionellt mot mängd syrgas i kontakt med membranet (lumiforen).

 

Koncentrationen av syrgas uttrycks vanligen i milligram per liter (mg/l) vatten, dvs ppm. Elektroden mäter partialtrycket syrgas. För ett givet partialtryck av syrgas i luft kommer koncentrationen i mättat rent vatten att vara fixerat vid varje given temperatur. Resultat från syrgasmätningar i rent vatten har samlats genom åren. Dessa resultat är inbyggda i moderna syrgasmätare som automatiskt kompenserar för temperaturen. Vid närvaro av salt fås en minskad mängd löst syrgas beroende på salthalten. Även här är resultat samlade för olika salthalter och ett modernt instrument kan korrigera för salthalten.