Како раде пХ метри и анализатори раствореног кисеоника
Прво, принцип рада анализатора квалитета воде
1. Принцип рада пХ метра
пХ вредност воде зависи од количине растворених супстанци, па пХ вредност може осетљиво да укаже на промену квалитета воде. Промена пХ вредности има велики утицај на репродукцију и опстанак организама, а озбиљно утиче и на биохемијску функцију активног муља, односно ефекат третмана. пХ вредност канализације се генерално контролише између 6,5 и 7. Вода је хемијски неутрална, а неки молекули воде се спонтано разлажу према следећој формули: Х2О=Х плус плус ОХ-, односно разлажу се на јоне водоника и хидроксидних јона. У неутралном раствору, концентрације водоникових јона Х плус и хидроксидних јона ОХ- су 10-7 мол/л, а пХ вредност је негативан број логаритма концентрације водоникових јона са базом 10: пХ{ {9}}лог, тако неутрално. пХ раствора је једнак 7. Ако постоји вишак водоничних јона, пХ вредност је мања од 7, а раствор је кисео; иначе, раствор је алкални ако постоји вишак хидроксидних јона.
пХ вредност се обично мери потенциометријском методом. Обично се за формирање галванске ћелије користе референтна електрода са константним потенцијалом и мерна електрода. Електромоторна сила галванске ћелије зависи од концентрације водоникових јона и такође зависи од пХ раствора. Постројење користи пХ сензоре и пХ трансмитере. На мерној електроди се налази специјална стаклена сонда осетљива на пХ, која је направљена од специјалног стакла које може да спроводи електричну енергију и прожима јоне водоника, а има карактеристике високе тачности мерења и добре анти-интерференције. Када стаклена сонда дође у контакт са водоничним јонима, ствара се електрични потенцијал. Потенцијал се мери у односу на референтну електроду са сребрном жицом суспендованом у раствору сребрног хлорида. Ако је пХ вредност другачија, различит је и одговарајући потенцијал, који се преко предајника претвара у стандардни 4-20мА излаз.
2. Принцип рада анализатора раствореног кисеоника
Садржај кисеоника у води може у потпуности показати степен самопречишћавања воде. За постројења за биолошки третман који користе активни муљ веома је важно знати садржај кисеоника у резервоарима за аерацију и оксидационом јарку. Повећање раствореног кисеоника у канализацији ће подстаћи биолошке активности осим анаеробних микроорганизама, тако да може уклонити испарљиве супстанце и олакшати природно оксидисани јони пречишћавање канализације. Постоје три главне методе за одређивање садржаја кисеоника: аутоматска колориметријска анализа и мерење хемијском анализом, мерење парамагнетном методом и мерење електрохемијском методом. Количина раствореног кисеоника у води се углавном мери електрохемијском методом.
Кисеоник се може растворити у води, а растворљивост зависи од температуре, укупног притиска површине воде, парцијалног притиска и соли растворених у води. Што је већи атмосферски притисак, то је већа способност воде да раствори кисеоник. Однос је одређен Хенријевим законом и Далтоновим законом. Хенријев закон каже да је растворљивост гаса пропорционална његовом парцијалном притиску.
Узимајући сензор за мерење кисеоника као пример, електрода се састоји од катоде (обично направљене од злата и платине), контра електроде (сребрне) са струјом и референтне електроде (сребро) без струје. Електрода је уроњена у електролит као што је КЦл, КОХ. Међу њима, сензор је прекривен дијафрагмом, која одваја електроде и електролит од течности која се мери, чиме се штити сензор, спречава излазак електролита и спречава продор страних материја које изазивају контаминацију и тровање. Између контра електроде и катоде примењује се поларизациони напон. Ако је мерна ћелија потопљена у воду са раствореним кисеоником, кисеоник дифундује кроз дијафрагму и молекули кисеоника присутни на катоди (вишак електрона) редукују се у хидроксидне јоне: О2 плус 2Х2О плус 4е-® 4ОХ-. Електрохемијски еквивалент сребрног хлорида се исталожи на контраелектроди (недостатак електрона): 4Аг плус 4Цл- ® 4АгЦл плус 4е-. За сваки молекул кисеоника, катода емитује 4 електрона, а контраелектрода прихвата електроне да би формирала струју. Величина струје је пропорционална парцијалном притиску кисеоника измерене канализације. Сигнал се шаље трансформатору заједно са температурним сигналом измереним термичким отпором на сензору. Предајник израчунава садржај кисеоника у води користећи криву везе између садржаја кисеоника ускладиштеног у сензору и парцијалног притиска и температуре кисеоника, а затим га претвара у стандардни излазни сигнал. Функција референтне електроде је да одреди катодни потенцијал. Време одзива сензора раствореног кисеоника је: 90 процената коначне измерене вредности након 3 минута, и 99 процената коначне измерене вредности након 9 минута; захтев за ниску брзину протока је 0,5 цм/с.
