Az oldott oxigén mérését befolyásoló tényezők
Az oxigén oldhatósága függ a hőmérséklettől, a nyomástól és a vízben oldott sótól. Ezenkívül az oxigén gyorsabban diffundál az oldaton, mint a membránon keresztül. Ha az áramlási sebesség túl lassú, az interferenciát okoz.
1. A hőmérséklet hatása A hőmérséklet változásával a membrán diffúziós együtthatója és az oxigén oldhatósága megváltozik, ami közvetlenül befolyásolja az oldott oxigén elektróda áramkimenetét. A hőmérséklet hatásának kiküszöbölésére gyakran termisztort használnak. A hőmérséklet emelkedésével a diffúziós együttható nő, de az oldhatóság csökken. A hőmérsékletnek az a oldhatósági együtthatóra gyakorolt hatása a Henry-törvény alapján, a hőmérséklet membrándiffúziós együtthatóra gyakorolt hatása pedig az Arrhenius-törvény alapján becsülhető meg.
(1) Az oxigén oldhatósági együtthatója: Mivel az a oldhatósági együtthatót nem csak a hőmérséklet befolyásolja, hanem az oldat összetétele is. Ugyanazon oxigén parciális nyomás mellett a különböző komponensek tényleges oxigénkoncentrációja is eltérő lehet. Henry törvénye szerint tudható, hogy az oxigénkoncentráció arányos a parciális nyomásával. Híg oldat esetén az a oldhatósági együttható változása körülbelül 2 százalék/fok a hőmérséklet változásával.
(2) A film diffúziós együtthatója: Az Arrhenius-törvény szerint az oldhatósági együttható és a T hőmérséklet közötti összefüggés: C=KPo2·exp(- /T), ahol feltételezzük, hogy K és Po2 állandó, akkor 25 fokon 2,3 százalék/fok számítható. Az a oldhatósági együttható kiszámítása után a membrán diffúziós együtthatója kiszámítható a műszer jelzésének és a laboratóriumi analízis értékének összehasonlításával (a számítási folyamat itt elmarad). A membrán diffúziós együtthatója 25 fokon 1,5 százalék/fok.
2. A légköri nyomás hatása Henry törvénye szerint egy gáz oldhatósága arányos a parciális nyomásával. Az oxigén parciális nyomása összefügg a terület magasságával. A fennsík és a síkság közötti különbség elérheti a 20 százalékot is, amelyet használat előtt a helyi légköri nyomásnak megfelelően kompenzálni kell. Egyes műszerek belsejében barométerrel vannak felszerelve, amely a kalibrálás során automatikusan korrigálható; egyes műszerek nincsenek felszerelve barométerrel, és a kalibrálás során a helyi meteorológiai állomás által megadott adatok szerint kell beállítani. Ha az adatok hibásak, az nagy mérési hibákhoz vezet.
3. Az oldat sótartalma A sós lében oldott oxigén lényegesen alacsonyabb, mint a csapvízben. A pontos méréshez figyelembe kell venni a sótartalomnak az oldott oxigénre gyakorolt hatását. Állandó hőmérséklet mellett az oldott oxigén mennyisége körülbelül 1 százalékkal csökken minden 100 mg/l sótartalom-növekedés után. Ha a mérőműszer alacsony sótartalmú oldatot használ a kalibrálás során, de a ténylegesen mért oldat magas sótartalmú, akkor szintén hibák adódhatnak. A tényleges használat során a pontos mérés és a helyes kompenzáció érdekében elemezni kell a mérőközeg sótartalmát.
4. A minta áramlási sebessége Az oxigén diffúziója a membránon lassabb, mint a mintán keresztül, ezért gondoskodni kell arról, hogy az elektródmembrán teljes mértékben érintkezzen az oldattal. Az átfolyásos detektálási módszernél az oldatban lévő oxigén az áramlási cellába diffundál, ami oxigénveszteséget okoz az oldatban a membrán közelében, diffúziós zavart okozva, és befolyásolja a mérést. A pontos mérés érdekében a membránon átáramló oldat áramlási sebességét növelni kell, hogy kompenzálja a diffúzió során elvesztett oxigént, és a minta minimális áramlási sebessége 0,3 m/s.
