Az oldott oxigén elektróda meghatározza az adott oldatban feloldott oxigén mennyiségét. Egy termék szabad, nem vegyületben kötött oxigéntartalmának ismerete (mint a minőség jelzője) sokféle laboratóriumban fontos, beleértve a gyógyszerészeti kutatásokkal, az élelmiszer- és italgyártási minőség-ellenőrzéssel, valamint környezetmonitorozással foglalkozókat. A METTLER TOLEDO a laboratóriumi és terepi alkalmazások széles körében végzett, pontos DO meghatározáshoz optikai, polarográfiás és galvanikus elektródákat gyárt.
Az oxigénszintek pontos meghatározásához megbízható oldott oxigén elektródák szükségesek. A kiváló minőségű anyagok és hatékony technológiák kombinációja garantálja, hogy optikai, polarográfiás és galvanikus elektródáink pontos DO meghatározási eredményeket nyújtsanak a laboratóriumi és terepi alkalmazásoknál.
Az InLab® OptiOx™ DO szenzorok RDO® (masszív oldott oxigén) technológiát alkalmaznak, amely leegyszerűsíti az optikai DO méréseket. Ez azt jelenti, hogy a mérés során nem használódik fel oxigén a mintában, így egy gyors, stabil rendszer jön létre, amely kevés karbantartást igényel. Kiváló választás a BOD (biológiai oxigénigény) mérését igénylő alkalmazásoknál.
Kedvezőtlen körülményekhez és alkalmazásokhoz tervezve, ahol az optikai mérés nem jöhet szóba, a METTLER TOLEDO polarográfiás oldott oxigén elektródák megerősített üvegszálas PPS szárral rendelkeznek. A rendkívül robusztus DO elektródák tartalmaznak egy igen permeábilis membránt is a pontos oldott oxigén mérések biztosítása érdekében.
A galvanikus DO szenzorok két, különböző nemességű fémből készült elektródát tartalmaznak, elektrolitoldatba helyezve. Az elektródákat vezetékek kapcsolják össze az áram folytonosságának elősegítése érdekében. Szűkebb költségkerettel rendelkezők számára is megfelelő megoldást nyújtanak minőségi mérési eredmények eléréséhez, és tökéletesen illeszkednek standard mérőkészülék-családunkba.
Az intelligens szenzorkezelési (Intelligent Sensor Management, ISM®) technológia révén a készülék automatikusan észleli a csatlakoztatott DO szenzort, és a rajta tárolt legfrissebb kalibrálási adatokat használja. Mindez biztonságos, pontos, nyomon követhető mérési eredményeket garantál.
A METTLER TOLEDO oldott oxigén elektródái IP67 besorolásúak, hogy a teljes hordozható DO mérő rendszer ellenálljon a nedves és megterhelő kültéri alkalmazásoknak, és mindeközben pontos és tartós legyen.
A METTLER TOLEDO teljes körű elektrokémiai rendszereket kínál, a mérőkészülékektől és szenzoroktól kezdve egészen a kalibrálóoldatokig és szoftverekig. Használja ki az intelligens szenzorkezelési (ISM®) technológia előnyeit az adatmegfelelőség támogatása érdekében.
Mérőberendezései teljes életciklusán át támogatást és szervizszolgáltatást nyújtunk a telepítéstől a megelőző karbantartásig, valamint a kalibrálástól a javításig.
A következő típusú oldott oxigén szenzor technológiák állnak rendelkezésre laboratóriumi és terepi alkalmazásokhoz:
a. Optikai oldott oxigén elektróda (InLab OptiOx)
b. Polarográfiás oldott oxigén elektróda (InLab 605)
c. Galvanikus oldott oxigén elektróda (LE621)
Az optikai DO elektróda egy speciális festéket használ, amely a szenzor hegyénél lévő membránba van beágyazva (az ábrán látható módon). Ez a festék a szenzor által belsőleg kibocsátott kék fény elnyelésével gerjeszthető. Ahogy a gerjesztett festék alapállapotba kerül, vörös fény kibocsátásával fluoreszkál, amelyet a szenzor belsejében lévő fotodetektor mér. Amikor oxigénmolekulák vannak a membrán külső felszínén, azok képesek elnyelni a gerjesztett festék többletenergiáját. Ezáltal csökkentik (kioltják) a fotodetektort elérő fluoreszcencia mennyiségét. Minél több oxigén van jelen egy mintában, annál nagyobb a fluoreszcencia kioltása, és annál alacsonyabb a mért jel. A szenzor egy vörös fényforrást is tartalmaz. Ez a fény nem gerjeszti a festéket, így nem okoz fluoreszcenciát, azt csupán visszatükrözi a festék, és a fotodetektor megméri. A vörös fény referenciaként használható az észlelt fény azon csökkenésének igazolására, amely nem kapcsolódik az oxigén kioltásához, pl. a festék romlása vagy a detektor hőmérsékletfüggő érzékenységének csökkenése. Részletesebb információkért tekintse meg a következő videót.
Az elektróda ezüstanóddal van ellátva, amelyet egy aranyból vagy platinából készült nemesfém katód vesz körül. Ezeket az elektródákat a készülék által biztosított állandó feszültség polarizálja. Ennek következményeképpen az anód pozitív, a katód pedig negatív töltést kap. A KCl az elektrolit, és egy membránban található, amely elválasztja a mintától. Amikor az oxigén bejut az elektródába, az oxigénmolekulák redukálódnak a katódon, és hidroxidionok jönnek létre. Mivel a polarizációs potenciál állandó, az oxigén reakciója növeli az elektromos jelet. Ez a hatás egyenesen arányos a mintában lévő oxigén parciális nyomásával. Az elektróda kémiai reakciót alkalmaz, amelyben az ezüst anód oxidálódik és felhasználódik. Ezzel ellentétben a katód nemesfém, és nem vesz részt a reakcióban. Helyette egy olyan felszínt biztosít, amelyen az oxigént elektronok redukálják, amelyek egy vezetéken keresztül jutnak oda az anódtól.
Két elektródából áll; az anód általában cinkből vagy ólomból, míg a katód általában ezüstből vagy egyéb nemesfémből készül. Az elektródákat vezetékek kötik össze, lehetővé téve, hogy áram keringjen közöttük. Ezek az összetevők egy szárban vannak, amelyet egy olyan membrán zár le, amely szelektíven permeábilis az oxigénre (az ábrán látható módon). Az elektrolitnak vizes alapúnak és lúgosnak kell lenni. Az oxigén bejutása az elektródába egy kémiai reakciót tesz lehetővé, amely során az anód oxidálódik (elektronokat ad), és felhasználódik.
Ezzel ellentétben a katód nemesfém, és nem vesz részt a reakcióban: reakciós felületként szolgál, amelyen az oxigén redukálódik. Az anódtól a vezetéken keresztül a katódhoz kerülő elektronok áramot generálnak, amely a DO mérő készülékben mérhető. Minél több oxigén lép be a rendszerbe, annál több áram termelődik.
Jellemzők | Galvanikus DO elektróda | Polarográfiás DO elektróda |
|
|
|
Tehát a galvanikus szenzoroknál nincs szükség bemelegedési időre, és stabilabbak az oldott oxigén alacsony szintje esetében, mint a polarográfiás szondák. Ezzel ellentétben a polarográfiás szenzorok hosszabb élettartamúak. Az egyes szenzorok működési alapelveivel kapcsolatos további információkért tekintse meg a fenti 3. és 4. kérdést.
a. Az elektrokémiai szenzoroknál ellenőrizni kell a membrán épségét. Továbbá fontos, hogy az elektrolit megfelelően fel legyen töltve, ha az elektrolit újratölthető.
b. Polarográfiás szenzor használata esetében biztosítani kell a szenzor megfelelő polarizációját.
c. Az optikai laboratóriumi DO szenzoroknál nincs szükség előkészületekre használat előtt.
Standard oxigénmérések esetében 100%-os oxigénszaturációnál (vízzel szaturált levegő) végzett 1 pontos kalibrálás elegendő sok alkalmazáshoz. Alacsony oxigénkoncentrációnál (10% vagy 0,8 mg/l alatti) végzett mérések esetében ajánlott egy második kalibrálási pont is egy oxigénmentes standard oldat segítségével (0% oxigénszaturációnak felel meg). Ennek érdekében vízben feloldott zéró oxigén tabletták segítségével távolítható el belőle az összes oldott oxigén.
Az elektrokémiai laboratóriumi DO szenzorok esetében szükség van keverésre, mivel mérés során a szenzorok oxigént fogyasztanak. A keverést állandó sebességgel kell végezni. Az elektrokémiai szenzorokkal ellentétben az optikai DO elektródáknál nincs szükség keverésre, mert azok nem használnak fel oxigént. A mérési idő csökkentése érdekében a szenzor hegyét a mintába kell meríteni a mérés elkezdése előtt. Ez az eljárás lehetővé teszi az oxigénkoncentráció és a hőmérséklet kiegyenlítődését. Kerülni kell a légbuborékokat a szenzor hegyénél. Ellenkező esetben a légbuborékok oxigénkoncentrációja is mérésre kerül, ami hamis eredményekhez vezet.
A legtöbb szenzor IP67-tanúsított, ami garantálja, hogy a teljes hordozható rendszer ellenáll a nedves és igénybevételt jelentő körülményeknek.
Legtöbb laboratóriumi DO szondánk integrált hőmérsékletszondával rendelkezik, amely segít megmérni a minta megfelelő hőmérsékletét.
Igen – üvegszál-erősítéses PPS szárral és acélhálóval védett mérőmembránnal vannak ellátva, ami optimálissá teszi az ilyen szenzorokat a nagy igénybevételt jelentő alkalmazásokhoz.
A biológiai oxigénigény (BOD) azt az oxigénmennyiséget jelenti, amelyet a baktériumok és egyéb mikroorganizmusok felhasználnak, miközben aerob körülmények között, meghatározott hőmérsékleten szerves anyagot bontanak le. A BOD fontos paraméter a vízkezelő rendszerekben: a víz szerves szennyezettségi fokát jelzi. Ha többet szeretne megtudni, tekintse meg az erre a témára vonatkozó útmutatónkat: Biokémiai oxigénigény az elmélettől a gyakorlatig. A SevenExcellence DO mérő készülék segítségével pillanatok alatt beállíthatja saját BOD-meghatározási folyamatát.
Igen, az InLab OptiOx tökéletesen alkalmas a BOD mérésére. A speciális OptiOx BOD adapter tökéletesen alkalmassá teszi a szenzort minden szokványos BOD tartályban végzett mérésre.
Nem, az InLab OptiOx robusztus kivitele és a megfelelő kiegészítői ideálissá teszik különféle felhasználási módokhoz mind a laboratóriumban, mind kültéren. Az acél OptiOx védőelem (az alább ábrázoltak szerint) védi a szenzort barátságtalan környezetben is. Kis tömegű, így egyszerűen bővíthető alacsonyabb mérési pontokra is.