Elektrode til opløst ilt

Sensorer til opløst ilt fås med de følgende typer teknologier til anvendelser i laboratoriet og i marken:

a. Optisk elektrode til opløst ilt (InLab OptiOx)

b. Polarografisk elektrode til opløst ilt (InLab 605)

c. Galvanisk elektrode til opløst ilt (LE621)

En optisk DO-elektrode bruger et særligt farvestof, der er indlejret i en membran i spidsen af sensoren (som vist på figuren). Dette farvestof kan exciteres ved absorbering af blåt lys, der udsendes internt af sensoren. Når det exciterede farvestof vender tilbage til sin grundtilstand, fluorescerer det ved at udsende rødt lys, som måles af en fotodetektor inde i sensoren. Når der er iltmolekyler til stede på membranens ydre overflade, kan de absorbere den overskydende energi fra det exciterede farvestof. Ved at gøre det reducerer (dæmper) de mængden af fluorescens, der når fotodetektoren. Jo mere ilt der er til stede i en prøve, desto mere dæmpes fluorescens og desto lavere er det målte signal. Sensoren indeholder også en kilde med rødt lys. Dette lys exciterer ikke farvestoffet og forårsager derfor ikke fluorescens, men reflekteres blot af farvestoffet og måles af fotodetektoren. Det røde lys bruges som reference til at tage højde for et fald i det detekterede lys, der ikke er relateret til iltdæmpning, f.eks. farvestoffets henfald eller detektorens temperaturafhængige følsomhed. For mere detaljeret information kan du se mere i den følgende video.
 

Elektroden har en sølvanode, der er omgivet af en ædelmetalkatode, som er lavet af guld eller platin. Disse elektroder er polariseret af en konstant spænding, som leveres af instrumentet. Derfor får anoden en positiv ladning og katoden en negativ. KCl er elektrolytten, og den er indeholdt af en membran, som adskiller den fra prøven. Når ilt kommer ind i elektroden, reduceres iltmolekylerne ved katoden for at danne hydroxidioner. Fordi polariseringspotentialet holdes konstant, øger iltreaktionen det elektriske signal. Denne effekt er proportional med partialtrykket af ilt i prøven. Elektroden bruger en kemisk reaktion, hvor sølvanoden oxideres og forbruges. Katoden er derimod ædel og deltager ikke i reaktionen. I stedet giver den en overflade, hvorpå ilt reduceres af elektroner, som transporteres fra anoden gennem ledningen.

Anoden indeholder to elektroder og er normalt lavet af zink eller bly, mens katoden normalt er lavet af sølv eller et andet ædelmetal. Elektroderne er forbundet af ledninger, så strømmen kan flyde mellem dem. Disse komponenter er omgivet af et skaft, som er forseglet af en membran, der er selektivt permeabel for ilt (som vist på figuren). Elektrolytten skal være vandig og basisk. Indtrængen af ilt i elektroden muliggør en kemisk reaktion, hvor anoden oxideres (afgiver elektroner) og forbruges.
Katoden er derimod ædel og deltager ikke i reaktionen: Den eksisterer som en reaktionsoverflade, hvorpå ilt reduceres. Elektronerne, der transporteres fra anoden til katoden gennem ledningen genererer en strøm, som kan måles i DO-måleren. Jo mere ilt der kommer ind i systemet, desto mere strøm genereres der.
 

Derfor kræver galvaniske sensorer ingen opvarmningstid og er mere stabile ved et lavere niveau af opløst ilt sammenlignet med polarografiske sonder. Polarografiske sensorer har til gengæld længere levetid. For mere information om funktionsprincipperne for individuelle sensorer henvises til spørgsmål 3 og 4 ovenfor.

a. Elektrokemiske sensorer skal kontrolleres for membranintegritet. Desuden skal det sikres, at elektrolytten er korrekt genopfyldt, hvis elektrolytgenopfyldning er relevant.
b. Når man bruger en polarografisk sensor, skal den korrekte polarisering af sensoren sikres.
c. Optiske DO-sensorer til laboratoriebrug kræver ingen klargøring før brug.

Til standardiltmålinger er en 1-punktskalibrering ved 100 % iltmætning (vandmættet luft) tilstrækkelig til mange anvendelser. Til målinger af lav iltkoncentration (under 10 % eller 0,8 mg/l) anbefales det at have et andet kalibreringspunkt ved brug af en iltfri standardopløsning (dette svarer til 0 % iltmætning). Til dette formål opløses iltfrie tabletter i vand for at eliminere al den opløste ilt i det.

For de elektrokemiske DO-sensorer til laboratoriebrug er det nødvendigt at røre i prøven, fordi sensorerne forbruger ilt under måling. Omrøringen skal holdes ved en konstant hastighed. I modsætning til elektrokemiske sensorer kræver optiske DO-elektroder ikke omrøring, fordi de ikke forbruger ilt. For at reducere målingens varighed skal sensorspidsen nedsænkes i prøven, før målingen påbegyndes. Denne procedure vil tillade iltkoncentrationen og temperaturen at ækvilibrere. Luftbobler ved sensorspidsen skal undgås. Ellers vil iltkoncentrationen af luftboblerne også blive målt, hvilket fører til falske resultater.  

• Generelle tips til opbevaring:
  Efter en måling skal sensoren rengøres med vand og tørres med en blød serviet. Især ved måling af biologiske prøver skal mikrobiologisk vækst omhyggeligt undgås. For optimal ydeevne skal en sensor opbevares i et sikkert miljø ved temperaturer mellem 5 og 45 °C, og hurtige temperaturændringer bør undgås.
  
  
• Galvanisk DO-sensor til laboratoriebrug:
  Ved kortsigtet opbevaring skal den skylles med deioniseret vand og anbringes i en opbevaringsopløsning. Ved langsigtet opbevaring skal den også kortsluttes (for at forhindre forringelse på grund af løbende selvpolarisering) og opbevares på et køligt sted.
  
  
• Polarografisk DO-sensor til laboratoriebrug:
  Under kortsigtet opbevaring skal du undgå 6-timers polariseringskravet; den kan efterlades tilsluttet til instrumentet. Ved langsigtet opbevaring skal den tages af instrumentet, da løbende polarisering gradvist vil reducere dens levetid. Forudsat at sensoren er fyldt med indre elektrolyt, og at den beskyttende hætte er anbragt over membranen, kan den opbevares i flere måneder. Hvis sensoren skal bruges igen efter mere end tre måneders opbevaring, skal elektrolytten dog udskiftes. Hvis der er påtænkt opbevaring i mere end seks måneder, skal elektrolytten fjernes.
  
  
• Optisk DO-sensor til laboratoriebrug:
  En optisk sensor skal opbevares tørt. Sensorer med et udskifteligt membranmodul skal have det udskiftet, så snart sensoren viser tegn på nedsat ydeevne.

De fleste er IP67-certificerede, hvilket sikrer, at hele det bærbare system kan holde til våde og krævende miljøer.

De fleste af vores DO-prober til laboratoriebrug leveres med en integreret temperatursonde, der hjælper med at måle den rigtige temperatur i en prøve.

Ja, den er udstyret med et glasfiberarmeret PPS-skaft og en målemembran, der er beskyttet af et stålnet, hvilket gør denne sensor optimal til brug ved krævende anvendelser.

Biokemisk iltbehov (BOD) repræsenterer den mængde ilt, der forbruges af bakterier og andre mikroorganismer, mens de nedbryder organisk stof under aerobe forhold ved en specificeret temperatur. BOD er en vigtig parameter i vandbehandlingsanlæg, der angiver graden af organisk forurening i vand. For at lære mere henviser vi til vores guide, der er dedikeret til dette emne: Biokemisk iltbehov fra teori til praksis. Med SevenExcellence-DO-måleren kan du opstille din egen BOD-bestemmelsesproces på ingen tid.

Ja, InLab OptiOx er perfekt udstyret til måling af BOD. Den særlige OptiOx BOD-adapter gør sensoren perfekt egnet til målinger i alle BOD-standardbeholdere.

Nej, InLab OptiOx's robuste design og matchende tilbehør gør den ideel til forskellige anvendelser, både i laboratoriet og udendørs. OptiOx-beskyttelsesskærmen af stål (som vist nedenfor) giver sensorbeskyttelse i barske miljøer. Den er let i vægt, hvilket betyder, at den nemt kan forlænges til lavere målepunkter.