公司做阿里巴巴网站要多少钱,网站后台更新后主页没有变化,制作网站需要哪些素材,网站翻新后seo怎么做转载自梅特勒官网资料#xff0c;仅用于学习交流#xff0c;侵权则删#xff01; 溶解氧理论指南 1 溶解氧(DO)原理1.1 溶解氧和分压1.2 氧气在水中的溶解度1.3 溶解氧对生物的重要性1.4 溶解氧对工业的重要性 1 溶解氧(DO)原理
氧是宇宙中第三大常见元素#xff0c;也是…转载自梅特勒官网资料仅用于学习交流侵权则删 溶解氧理论指南 1 溶解氧(DO)原理1.1 溶解氧和分压1.2 氧气在水中的溶解度1.3 溶解氧对生物的重要性1.4 溶解氧对工业的重要性 1 溶解氧(DO)原理
氧是宇宙中第三大常见元素也是地壳中最常见的元素(49)。然而由于氧具有高活性因此大部分氧与其他元素结合形成化合物。氧元素的两种同素异形体O2和O3(臭氧)仅存在于我们地球上。这是因为它源于与地球有关的生物过程(主要是光合作用)。
因此氧元素及其产生与生命和化学活动有关。 由于其活性高它也有助于不太理想的过程例如腐蚀或火灾危险。
测量溶解在水中的氧气浓度对于监测栖息地(如湖泊海洋或水族馆)、生产过程(如啤酒或奶酪发酵)、废水处理或腐蚀敏感过程非常重要。
1.1 溶解氧和分压
通过将电极浸入样品来测量其溶解氧浓度。在传统的测量原理中氧气可以通过选择性渗透膜进入和离开电极这导致样品和电极之间的氧活度(浓度)平衡。然后在电极内测量氧浓度(详见第2章)。该测量原理的结果是它不直接测量溶解氧的浓度而是测量其分压。
分压可以看作氧离开溶液的趋势并且可以以空气饱和度的百分比表示。 例如在空气中稳定的溶液是100空气饱和的。如果浓度高于100则过量的氧气会离开溶液并进入空气。 如果低于100溶液会缓慢吸收空气中的氧气。
类似地如果溶液中的分压高于电极中的分压则氧气将进入电极反之亦然。
在平衡时电极内部的分压等于溶液中的分压。但是这并不意味着浓度相等。哪种浓度对应于100饱和度的分压取决于氧在溶液中的溶解度。对于最常见的溶剂水这种溶解度是众所周知的饱和度可以转换成浓度单位为mg/L。
1.2 氧气在水中的溶解度
DO主要在水样中测量。O2在水中的溶解度取决于溶液的盐度、温度和大气压(见表1.1和图1.1)。 需要用这些值来将分压(电极测量的)转换为DO浓度单位为mg/L。 表1.1和图1.1中的数据可以概括为在标准压力下氧气在水中的溶解度随着温度和盐度的降低而增加。随着大气压的增加氧在水中的溶解度增加(数据未显示)。
1.3 溶解氧对生物的重要性
水中的氧浓度对水体的生物活性有很大影响。氧气通常由水生植物和藻类产生但也可以从空气中吸收。所有的动物和真菌都依靠氧气来生存和繁殖。举几个例子底栖鱼螃蟹牡蛎和蠕虫需要最少量的氧气(1-6mg/L)而浅水鱼需要更多的氧气(4-15mg/L)。普遍认为鱼不能在DO浓度低于3mg/L的水中生存。大多数鱼甚至不能在4-5mg/L的DO水平下存活。此外鱼卵和生长的鱼比成年鱼需要更多的氧气因此足以成年鱼类存活的DO水平仍然可能因胚胎/幼年发育条件的不可持续而导致灭绝。因此改变长期的DO浓度可以大大改变水生生态系统。
由于大多数水生动物都是冷血动物温度也会在耗氧量方面发挥作用。例如由于其新陈代谢增加鳟鱼在24˚C时的氧消耗量比在4˚C时高6倍。 由于氧在水中的溶解度取决于温度因此DO水平的下降可能是由于水温上升。这是许多工业过程将温水(用于冷却)泵入溪流和湖泊的相关环境副作用。
同样来自农业的高浓度肥料将导致水生植物的高速增长。当这些植物死亡时它们被细菌分解会消耗大量氧气导致DO水平急剧下降。产生的生物群落被称为死区。
由于这些因素测量DO是水监测计划不可或缺的工具。
由于水质的重要性一些官方机构已经审查了淡水质量中DO水平(以及其他参数)对鱼类生存、生长和繁殖方面的影响。随后出版了保护水生生物及其用途的DO浓度指南。这些机构包括美国环境保护局(美国EPA 1986美国EPA SESD)和欧洲内陆渔业咨询委员会(EIFAC 1973)。
1.4 溶解氧对工业的重要性
因为氧是一种活性分子它在溶液中的浓度对氧化性质有很大影响。特别是金属部件会因腐蚀而迅速恶化。例如铁可以在氧和水的存在下快速氧化形成氧化铁(即锈)。这种DO测量的应用几乎完全是预防性的以便尽可能长时间地保存金属部件。
类似的预防性应用是控制食品(和其他生物制品)的保质期。因为这些产品的大多数腐烂过程由需氧发酵(即它们消耗氧气)组成所以确保低水平的DO是保证长保质期的必要步骤。 未完待续。。。。。。
