Principis de funcionament del mesurador de pH i l'analitzador d'oxigen dissolt
1. Principi de funcionament del pH-metre
El valor del pH de l'aigua depèn de la quantitat de substàncies dissoltes, de manera que el valor del pH pot indicar de manera sensible els canvis en la qualitat de l'aigua. El canvi en el valor del pH té un impacte significatiu en la reproducció i la supervivència dels organismes, i també afecta greument el procés bioquímic dels fangs activats, que afecta l'efecte del tractament. El valor del pH de les aigües residuals es controla generalment entre 6,5 i 7. L'aigua és químicament neutra, i algunes molècules d'aigua es descomponen espontàniament segons la fórmula següent: H2O=H++OH -, que es descompon en ions hidrogen i ions hidròxid. En una solució neutra, les concentracions d'ió hidrogen H+ i ió hidròxid OH - són tots dos de 10-7 mol/l, i el valor del pH és el logaritme negatiu de la concentració d'ions hidrogen amb una base de 10: pH=- log. Per tant, el valor de pH d'una solució neutra és igual a 7. Si hi ha un excés d'ions d'hidrogen, el valor de pH és inferior a 7 i la solució és àcida; Al contrari, si hi ha un excés d'ions hidròxid, la solució es torna alcalina.
El valor del pH es mesura normalment per potenciometria, utilitzant un elèctrode de referència de potencial constant i un elèctrode de mesura per formar una cèl·lula primària. La magnitud de la força electromotriu de la cèl·lula primària depèn de la concentració d'ions d'hidrogen i de l'acidesa o alcalinitat de la solució. La fàbrica utilitza sensors de pH i transmissors de pH. Hi ha una sonda especial de vidre a l'elèctrode de mesura que és sensible a la reacció del pH. Està fet d'un vidre especial que pot conduir l'electricitat i penetrar ions d'hidrogen, i té les característiques d'alta precisió de mesura i bona anti-interferència. Quan la sonda de vidre entra en contacte amb ions d'hidrogen, es genera un potencial. El potencial es va mesurar utilitzant un fil de plata suspès en una solució de clorur de plata com a elèctrode de referència. Els diferents valors de pH donen lloc a diferents potencials, que es converteixen en sortides estàndard de 4-20 mA mitjançant un transmissor.
2. Principi de funcionament de l'analitzador d'oxigen dissolt
El contingut d'oxigen a l'aigua pot demostrar completament el grau d'autodepuració de l'aigua. Per a les plantes de tractament biològic que utilitzen fangs activats, és important entendre el contingut d'oxigen del dipòsit d'aireació i la rasa d'oxidació. Un augment de l'oxigen dissolt a les aigües residuals pot promoure activitats biològiques diferents dels microorganismes anaeròbics, eliminant així substàncies volàtils i ions fàcilment oxidables, i purificant les aigües residuals. Hi ha tres mètodes principals per mesurar el contingut d'oxigen: anàlisi colorimètrica automàtica i mesura d'anàlisi química, mesura paramagnètica i mesura electroquímica. L'oxigen dissolt a l'aigua es mesura generalment per mètode electroquímic.
L'oxigen es pot dissoldre en aigua, i la seva solubilitat depèn de la temperatura, de la pressió total i parcial a la superfície de l'aigua i de les sals dissoltes a l'aigua. Com més alta sigui la pressió atmosfèrica, més gran serà la capacitat de l'aigua per dissoldre l'oxigen, que ve determinada per la llei d'Henry i la llei de Dalton. La llei d'Henry diu que la solubilitat d'un gas és proporcional a la seva pressió parcial.
