Elektrode voor opgeloste zuurstof: optische, polarografische en galvanische bepalingen

Elektrode voor opgeloste zuurstof

Optische, polarografische en galvanische elektroden voor de juiste bepaling van opgeloste zuurstof

Een opgeloste zuurstofelektrode bepaalt hoeveel zuurstof in een oplossing is opgelost. Voor allerlei verschillende laboratoria is het belangrijk om het gehalte vrije, niet-samengestelde zuurstof in een product te bepalen als een indicatie van de kwaliteit, bijvoorbeeld voor farmaceutisch onderzoek, kwaliteitscontrole van voedingsmiddelen en dranken of milieubewaking. METTLER TOLEDO produceert optische, polarografische en galvanische elektroden voor nauwkeurige DO-bepalingen in allerlei verschillende laboratorium- en veldtoepassingen.

Bel ons voor een offerte

Voordelen van de elektroden voor opgeloste zuurstof van METTLER TOLEDO

De juiste elektrode voor uw vereisten

De juiste elektrode voor uw vereisten

Voor de nauwkeurige bepaling van zuurstofniveaus zijn betrouwbare elektroden voor opgeloste zuurstof nodig. De combinatie van hoogwaardige materialen en effectieve technologieën garandeert dat onze optische, polarografische en galvanische elektroden op nauwkeurige wijze de DO in laboratorium- en veldtoepassingen bepalen.

Optische bepalingen

Optische bepalingen

De InLab® OptiOx™ DO-elektroden gebruiken de RDO® (Rugged Dissolved Oxygen)-technologie die uw optische DO-metingen vereenvoudigt. Dit betekent dat er geen monsterzuurstof tijdens de meting wordt verbruikt en er een snel en stabiel systeem ontstaat dat weinig onderhoud behoeft. Dit is een uitstekende keuze voor BOD-meettoepassingen (biologisch zuurstofverbruik).

Polarografische bepalingen

Polarografische bepalingen

De polarografische elektroden voor opgeloste zuurstof van METTLER TOLEDO met een schacht van versterkte PPS-glasvezel zijn ontworpen voor zware werkomgevingen en toepassingen waarbij optische metingen niet mogelijk zijn. Deze uitermate robuuste DO-elektroden hebben ook een zeer doorlaatbare membraan voor nauwkeurige metingen van de opgeloste zuurstof.

Galvanische bepalingen

Galvanische bepalingen

Een galvanische DO-sensor bevat twee elektroden gemaakt van verschillende metalen (meer en minder edel) in een elektrolytoplossing. De elektroden zijn aan elkaar verbonden met draden, zodat de stroom er doorheen kan passeren. Ze zijn een geschikte optie om kwaliteitsmetingen te verkrijgen als het budget beperkt is en sluiten perfect aan bij onze standaard meters.

Snelle en traceerbare resultaten

Snelle en traceerbare resultaten

Dankzij de Intelligent Sensor Management (ISM®)-technologie kan het instrument automatisch de aangesloten DO-elektrode detecteren met gebruik van de meest recentelijk opgeslagen kalibratiedata. Dit garandeert veilige, nauwkeurige en traceerbare resultaten.

Veilige metingen in zware omgevingen

Veilige metingen in zware omgevingen

De elektroden voor opgeloste zuurstof van METTLER TOLEDO hebben een IP67-klasse om te garanderen dat het gehele mobiele DO-meetsysteem bestand is tegen natte en uitdagende toepassingen buiten, terwijl ze op de lange termijn nauwkeurige resultaten leveren.

Totaaloplossing

Totaaloplossing

METTLER TOLEDO levert complete elektrochemische systemen, van meters en elektroden tot kalibratieoplossingen en software. Profiteer van de Intelligent Sensor Management (ISM®)-technologie voor uw datacompliance.

+32 2 334 02 11
Bel Service

Ontdek onze services - Aangepast aan uw apparatuur

Wij ondersteunen en onderhouden uw meetapparatuur gedurende de gehele levenscyclus, van installatie tot preventief onderhoud en van kalibratie tot reparatie.

Uptime
Ondersteuning & Reparatie
Performance
Onderhoud & Optimalisatie
Compliance
Kalibratie & Kwaliteit
Expertise
Training & Consulting

FAQs

Wat voor elektroden kunnen worden gebruikt voor het meten van opgeloste zuurstof (DO)?

U kunt de volgende technologieën voor de elektroden voor opgeloste zuurstof in uw laboratorium of voor toepassingen buiten gebruiken:

a. Optische elektrode voor opgeloste zuurstof (InLab OptiOx)

b. Polarografische elektrode voor opgeloste zuurstof (InLab 605)

c. Galvanische elektrode voor opgeloste zuurstof (LE621)

 

Hoe werkt een optische elektrode voor opgeloste zuurstof?

Een optische DO-elektrode gebruikt een speciale kleurstof in een membraan aan de punt van de elektrode (weergegeven op de afbeelding). Deze kleurstof kan worden geëxciteerd door absorptie van het blauwe licht dat intern door de elektrode wordt uitgestoten. Wanneer de geëxciteerde kleurstof terugkeert naar de normale conditie, fluoresceert het door rood licht uit te stralen. Dit licht wordt gemeten door een fotodetector in de elektrode. Als er zuurstofmoleculen op het buitenoppervlak van de membraan aanwezig zijn, zullen ze de overtollige energie van de geëxciteerde kleurstof absorberen. Hierdoor wordt de hoeveelheid fluorescentie die de fotodetector bereikt, gereduceerd (geblust). Hoe meer zuurstof een monster bevat, hoe meer fluorescentie wordt geblust en hoe zwakker het gemeten signaal. De elektrode bevat ook een rode lichtbron. Dit licht zal de kleurstof niet exciteren en dus ook geen fluorescentie veroorzaken, maar wordt door de kleurstof gereflecteerd en door de fotodetector gemeten. Het rode licht wordt als een referentie gebruikt bij een afname van het gedetecteerde licht dat geen verband houdt met de gebluste zuurstof, bijv. verzwakking van de kleurstof of een temperatuurafhankelijke gevoeligheid van de detector. Voor meer informatie bekijkt u de volgende video.
 

Optisch opgeloste zuurstofmeting met OptiOx

Optisch opgeloste zuurstofmeting met OptiOx

 

 

Optische elektroden voor opgeloste zuurstof
Optische elektroden voor opgeloste zuurstof

 

 

Hoe werkt een polarografische DO-elektrode?

De elektrode heeft een zilveren anode, omgeven door een edelmetalen kathode gemaakt van goud of platina. Deze elektroden worden gepolariseerd door een constante spanning die door het instrument wordt geleverd. Daardoor wordt de anode positief en de kathode negatief geladen. KCl is de elektrolyt in een membraan die de KCl van het monster scheidt. Wanneer zuurstof de elektrode in gaat, worden de zuurstofmoleculen bij de kathode gereduceerd en omgevormd tot waterstofionen. Aangezien het polarisatiepotentiaal constant gehouden wordt, versterkt de zuurstofreactie het elektrische signaal. Dit effect is evenredig aan de gedeeltelijke zuurstofdruk in het monster. De elektrode gebruikt een chemische reactie waardoor de zilveren anode geoxideerd en verbruikt wordt. De kathode is daarentegen edel en speelt geen rol in de reactie. De kathode levert een oppervlak waarop de zuurstof wordt gereduceerd door de elektronen die door de draadverbinding met de anode stromen.

Polarografische DO-elektrode
Polarografische DO-elektrode

 

 

Hoe werkt een galvanische DO-elektrode?

De anode bevat twee elektroden en is meestal gemaakt van zink of lood, terwijl de kathode doorgaans van zilver of een ander edelmetaal is gemaakt. De elektroden zijn met draden aan elkaar verbonden, zodat de stroom er doorheen kan passeren. Deze componenten bevinden zich in een schacht die verzegeld is door een membraan die selectief doorlaatbaar is voor zuurstof (zoals weergegeven op de afbeelding). De elektrolyt moet waterachtig en alkalisch zijn. De zuurstof die de elektrode in gaat, veroorzaakt een chemische reactie waardoor de anode geoxideerd (afstoting van elektronen) en verbruikt wordt.
De kathode is daarentegen edel en speelt geen rol in de reactie. De kathode levert het reactie-oppervlak waarop de zuurstof wordt gereduceerd. De elektronen die via de draadverbinding van de anode naar de kathode stromen, genereren een elektrische stroom die door de DO-meter kan worden gemeten. Hoe meer zuurstof het systeem in gaat, hoe groter de stroom.
 

Galvanische DO-elektrode
Galvanische DO-elektrode

 

 

Wat is het verschil tussen een polarografische en galvanische elektrode voor opgeloste zuurstof?

Kenmerken

Galvanische DO-elektrode

Polarografische DO-elektrode

  • Anodemateriaal
  • Kathodemateriaal
  • Polarisatie
  • Polarisatietijd
  • Anode-depletie
  • Bestemming van oxidatieproduct
  • Inherente gevolgen van het werkingsprincipe
  • Zink of lood
  • Zilver
  • Zelfpolarisatie
  • Geen
  • Voortdurend
  • Bezinkt in de elektrolyt
  • Het bezinksel bedekt de membraan en reduceert de doorlaatbaarheid voor zuurstof
  • De anode raakt uitgeput, ongeacht of de elektrode wordt gebruikt of niet
  • Meestal zilver
  • Goud of platina
  • Door instrument gestimuleerde polarisatie
  • Enkele uren (ca. 6)
  • Alleen tijdens de meting
  • Hoopt zich op de anode op
  • Het oxidatieproduct bedekt de anode en reduceert de gevoeligheid van de elektrode
  • Vereist enkele uren polarisatietijd voorafgaand aan de meting

 

Galvanische elektroden hoeven niet opgewarmd te worden en zijn stabieler bij een lager gehalte aan opgeloste zuurstof dan polarografische elektroden. Polarografische elektroden gaan echter langer mee. Voor meer informatie over het werkingsprincipe van individuele elektroden leest u de antwoorden op vragen 3 en 4 hierboven.

 

Is er een elektrode-preparatie benodigd voor laboratorium DO-elektroden voorafgaand aan een meting?

a. De membraanintegriteit van elektrochemische elektroden moet worden gecontroleerd. Bovendien moet worden verzekerd dat de elektrolyt goed wordt bijgevuld, als de elektrolyt bijgevuld moet worden.
b. Bij gebruik van een polarografische elektrode, moet de juiste polarisatie van de elektrode worden gegarandeerd.
c. Optische laboratorium DO-elektroden vereisen geen voorbereiding voorafgaand aan het gebruik.

 

Is het nodig om een optische elektrode voor opgeloste zuurstof te kalibreren voordat er metingen worden uitgevoerd?

Voor standaard zuurstofmetingen is een éénpuntskalibratie bij 100% zuurstofverzadiging (met water verzadigde lucht) voor veel toepassingen voldoende. Voor metingen bij een lage zuurstofconcentratie (minder dan 10% of 0,8 mg/l) wordt aangeraden om een tweede kalibratiepunt te hebben met gebruik van een zuurstofvrije standaardoplossing (dit komt overeen met een zuurstofverzadiging van 0%). Daarom worden 'zero oxygen'-tabletten in water opgelost, om alle opgeloste zuurstof in het water te elimineren.

 

Is het nodig om het monster te roeren wanneer het met een laboratorium DO-elektrode wordt gemeten?

Voor elektrochemische laboratorium DO-elektroden is roeren noodzakelijk, omdat de elektroden tijdens de meting zuurstof verbruiken. Daarom moet de oplossing op constante snelheid worden geroerd. In tegenstelling tot elektrochemische elektroden, hoeft de oplossing voor DO-elektroden niet geroerd te worden, omdat deze elektroden geen zuurstof verbruiken. Teneinde de benodigde tijd voor de meting te reduceren, moet de elektrodepunt in het monster worden ondergedompeld voordat de meting begint. Hierdoor kunnen de zuurstofconcentratie en temperatuur zich stabiliseren. Luchtbellen op de punt moeten worden voorkomen, anders wordt de zuurstofconcentratie van de luchtbellen ook gemeten, wat verkeerde resultaten zal opleveren.  

Meten met een laboratorium DO-elektrode
Meten met een laboratorium DO-elektrode

 

 

Hoe moet ik de laboratorium DO-elektroden bewaren?

  • Algemene tips:
    Na de meting moet de elektrode met water worden gereinigd en met een zachte tissue worden afgeveegd. Vooral bij het meten van biologische monsters moet microbiologische groei zorgvuldig worden voorkomen. Voor optimale prestaties moet een elektrode in een veilige omgeving worden opgeslagen bij een temperatuur van 5 tot 45°C, waarbij snelle temperatuurschommelingen moeten worden voorkomen.

  • Galvanische DO-elektrode voor laboratoriumtoepassingen:
    Voor opslag van korte tijd moet de elektrode met gedeïoniseerd water worden gespoeld en in een bewaaroplossing worden gestoken. Voor langdurige opslag moet de elektrode ook kortgesloten worden (om verslechtering als gevolg van een continue zelfpolarisatie te voorkomen) en op een koele plaats worden opgeborgen.

  • Polarografische DO-elektrode voor laboratoriumtoepassingen:
    Tijdens opslag van korte tijd moet u het polarisatievereiste van 6 uur voorkomen en kan de elektrode op het instrument aangesloten blijven. Voor langdurige opslag moet de elektrode van het instrument worden losgekoppeld, omdat continue polarisatie langzaamaan de levensduur zal inkorten. Als de elektrode met intern elektrolyt wordt gevuld en de beschermkap over de membraan wordt geplaatst, kan de elektrode enkele maanden worden bewaard. Als u de elektrode na een opslagtijd van meer dan drie maanden opnieuw wilt gebruiken, dient u de elektrolyt echter te vervangen. Als de elektrode langer dan zes maanden moet worden opgeslagen, dient de elektrolyt te worden verwijderd.

  • Optische laboratorium DO-elektrode:
    Een optische elektrode moet droog worden opgeslagen. Bij elektroden met een vervangbare membraanmodule moet de module worden vervangen zodra de elektrode minder goed begint te presteren.


 

Zijn de laboratorium DO-elektroden van METTLER TOLEDO waterdicht?

De meeste elektroden hebben een IP67-klasse, wat betekent dat het hele mobiele systeem bestand is tegen natte en veeleisende werkomgevingen.

 

Kan de laboratorium DO-elektrode van METTLER TOLEDO ook de temperatuur meten?

De meeste van onze laboratorium DO-elektroden hebben een geïntegreerde temperatuurelektrode die de juiste monstertemperatuur meet.

 

Kan een InLab 605 laboratorium DO-elektrode ook voor toepassingen buiten worden gebruikt?

Jazeker, de elektrode heeft een schacht van versterkte PPS-glasvezel en een meetmembraan beschermd door staalgaas, waardoor deze elektrode ideaal is voor zware toepassingen.

 

Wat is het biologische zuurstofverbruik (BOD) en waarom is het nodig om de BOD te meten?

Het biochemische zuurstofverbruik (BOD) is de hoeveelheid zuurstof die door bacteriën en andere micro-organismen wordt verbruikt wanneer ze het organische materiaal in aerobe omstandigheden en bij een specifieke temperatuur afbreken. BOD is een belangrijke parameter voor waterzuiveringsinstallaties, omdat deze waarde de mate van organische verontreiniging in het water aangeeft. Voor meer informatie kunt u onze informatiegids over dit onderwerp lezen: 'Biochemisch zuurstofverbruik in theorie en praktijk'. Met de SevenExcellence DO-meter kunt u binnen een mum van tijd uw eigen BOD-bepalingsproces opzetten.

Meet het biologische zuurstofverbruik (biological oxygen demand of BOD)
Meet het biologische zuurstofverbruik (biological oxygen demand of BOD)

 

 

Kan een optische DO-elektrode ook worden gebruikt om de BOD te meten?

Ja, de InLab OptiOx is ideaal voor het meten van de BOD. Met de speciale OptiOx BOD-adapter wordt de elektrode gebruikt voor metingen in alle standaard BOD-bussen.

 

Kan de optische DO-elektrode alleen voor laboratoriumtoepassingen worden gebruikt?

Nee, dankzij het robuuste ontwerp van de InLab OptiOx en de bijpassende accessoires is de elektrode ideaal voor allerlei toepassingen, zowel in het laboratorium als daarbuiten. De stalen OptiOx-beschermkap (zie hieronder) beschermt de elektrode in zware werkomgevingen. De kap is licht van gewicht, wat betekent dat hij ook geschikt is voor lagere meetpunten.

Stalen OptiOx-beschermkap
Stalen OptiOx-beschermkap