Elektroda za otopljeni kisik

Sljedeće vrste tehnologija senzora za otopljeni kisik dostupne su za primjene u laboratoriju i na terenu:

a. Optička elektroda za otopljeni kisik (InLab OptiOx)

b. Polarografska elektroda za otopljeni kisik (InLab 605)

c. Galvanska elektroda za otopljeni kisik (LE621)

Optička elektroda za otopljeni kisik upotrebljava posebno bojilo koje je umetnuto u membranu u nastavku senzora (kako je prikazano na slici). To se bojilo može pobuditi apsorpcijom plave svjetlosti koju u unutrašnjosti emitira senzor. Kako se pobuđeno bojilo vraća u svoje osnovno stanje, stvara fluorescenciju emitirajući crvenu svjetlost, koja se mjeri fotodetektorom unutar senzora. Kada su molekule kisika prisutne na vanjskoj površini membrane, mogu apsorbirati višak energije pobuđenog bojila. Tako smanjuju (gase) količinu fluorescencije koja dolazi do fotodetektora. Što je više kisika prisutno u uzorku, to se fluorescencija više gasi i izmjereni je signal manji. Senzor također sadržava izvor crvene svjetlosti. Ta svjetlost ne pobuđuje bojilo i stoga ne uzrokuje fluorescenciju, nego je bojilo samo reflektira, a fotodetektor mjeri. Crvena svjetlost upotrebljava se kao referencija za smanjenje otkrivenog svjetla koje nije povezano s gašenjem kisika, npr. degradacija bojila ili osjetljivosti detektora ovisne o temperaturi. Za iscrpnije informacije pogledajte sljedeći videozapis.
 

Elektroda ima srebrnu anodu koja je okružena katodom od plemenitog metala koja je izrađena od zlata ili platine. Te su elektrode polarizirane stalnim naponom koji pruža instrument. Zbog toga anoda razvija pozitivan naboj, a katoda negativan. KCl je elektrolit koji sadržava membrana koja ga odvaja od uzorka. Kada kisik uđe u elektrodu, molekule kisika reduciraju se na katodi i stvaraju hidroksidne ione. Budući da je polarizacijski potencijal stalan, reakcija kisika povećava električni signal. Učinak je proporcionalan parcijalnom tlaku kisika u uzorku. Elektroda upotrebljava kemijsku reakciju u kojoj srebrna anoda oksidira i troši se. S druge strane, katoda je plemenita i ne sudjeluje u reakciji. Umjesto toga, pruža površinu na kojoj se kisik reducira za elektrone koji se prenose s anode putem žice.

Anoda sadržava dvije elektrode i obično je izrađena od cinka ili olova, a katoda je obično izrađena od srebra ili drugog plemenitog metala. Elektrode su međusobno povezane žicama, što omogućuje protok struje između njih. Te su komponente zatvorene u osovini zabrtvljenoj membranom koja je selektivno propusna za kisik (kako je prikazano na slici). Elektrolit mora biti voden i alkalan. Ulazak kisika u elektrodu omogućuje kemijsku reakciju u kojoj anoda oksidira (donira elektrone) i troši se.
S druge strane, katoda je plemenita i ne sudjeluje u reakciji: postoji kao reakcijska površina na kojoj se kisik reducira. Elektroni koji se prenose od anode do katode putem žice stvaraju struju koja se može izmjeriti u mjeraču za otopljeni kisik. Što više kisika uđe u sustav, to se više struje stvara.
 

Stoga za galvanske senzore nije potrebno vrijeme zagrijavanja i stabilniji su pri nižoj razini otopljenog kisika nego polarografske sonde. S druge strane, polarografski senzori imaju dulji uporabni vijek. Za više informacija o načelima rada pojedinačnih senzora iznad pogledajte 3. i 4. pitanje.

a. Potrebno je provjeriti integritet membrane elektrokemijskih senzora. Osim toga, potrebno je paziti da je elektrolit pravilno nadopunjen ako je ponovno punjenje elektrolita primjenjivo.
b. U slučaju uporabe polarografskog senzora potrebno je osigurati pravilnu polarizaciju senzora.
c. Za optičke laboratorijske senzore za otopljeni kisik nije potrebna priprema prije uporabe.

U slučaju standardnih mjerenja kisika kalibracija u jednoj točki pri zasićenosti kisikom od 100 % (zrak zasićen vodom) dovoljna je za mnoge primjene. Za mjerenja pri niskim koncentracijama kisika (manje od 10 % ili 0,8 mg/L) preporučuje se imati drugu točku kalibracije uz uporabu standardne otopine bez kisika (odgovara zasićenosti kisikom od 0 %). U tu se svrhu u vodi otapaju tablete za nultu stopu kisika kako bi se u njoj uklonio sav otopljeni kisik.

Kad je riječ o elektrokemijskim laboratorijskim senzorima za otopljeni kisik, miješanje je potrebno jer senzori troše kisik tijekom mjerenja. Brzina miješanja treba biti stalna. Optičke elektrode za otopljeni kisik za razliku od elektrokemijskih senzora ne zahtijevaju miješanje jer ne troše kisik. Kako bi se skratilo vrijeme mjerenja, nastavak senzora potrebno je uroniti u uzorak prije početka mjerenja. Taj će postupak omogućiti izjednačavanje koncentracije kisika i temperature. Potrebno je izbjeći mjehuriće zraka na vrhu senzora. U protivnom će se izmjeriti i koncentracija kisika u mjehurićima zraka, što dovodi do lažnih rezultata.  

• Opći savjeti za pohranu:
  Nakon mjerenja senzor je potrebno očistiti vodom i obrisati maramicom. Rast mikrobioloških organizama potrebno je pažljivo izbjegavati, osobito pri mjerenju bioloških uzoraka. Za optimalnu učinkovitost senzor treba pohraniti u sigurnom okružju na temperaturi između 5 i 45 °C te je potrebno izbjegavati nagle promjene temperature.
  
  
• Galvanski senzor za otopljeni kisik za laboratorijske primjene:
  U slučaju kratkotrajne pohrane potrebno ga je isprati deioniziranom vodom i smjestiti u otopinu za pohranu. U slučaju dugotrajne pohrane također ga je potrebno kratko spojiti (radi sprječavanja propadanja zbog neprekidne samopolarizacije) i pohraniti na hladnom mjestu.
  
  
• Polarografski senzor za otopljeni kisik za laboratorijske primjene:
  Pri kratkotrajnoj pohrani izbjegavajte obvezatnu polarizaciju od šest sati. Može ostati priključen na instrument. U slučaju dugotrajne pohrane potrebno ga je odspojiti od uređaja jer će neprekidna polarizacija postupno skraćivati njegov uporabni vijek. Ako je senzor napunjen unutrašnjim elektrolitom i zaštitni je poklopac postavljen na membranu, može se pohraniti na nekoliko mjeseci. Međutim, da biste senzor ponovno upotrijebili nakon više od tri mjeseca pohrane, potrebno je zamijeniti elektrolit. Ako je predviđena pohrana dulja od šest mjeseci, potrebno je ukloniti elektrolit.
  
  
• Optički laboratorijski senzor za otopljeni kisik:
  Optički senzor potrebno je pohraniti na suhom mjestu. Kad je riječ o senzorima sa zamjenjivim membranskim modulom, modul je potrebno zamijeniti čim senzor pokaže znakove smanjene učinkovitosti.

Većina je certificirana stupnjem zaštite IP67, što jamči da čitav prijenosni sustav može podnijeti mokra i zahtjevna okružja.

Većina naših laboratorijskih sondi za otopljeni kisik isporučuje se s integriranom temperaturnom sondom koja pomaže izmjeriti točnu temperaturu uzorka.

Svakako, opremljen je PPS osovinom ojačanom staklenim vlaknima i mjernom membranom koja je zaštićena čeličnom mrežicom, zbog čega je senzor optimalan za zahtjevne primjene.

Biokemijska potrošnja kisika (BOD) količina je kisika koju bakterije i drugi mikroorganizmi troše pri razgradnji organskih tvari u aerobnim uvjetima na određenoj temperaturi. Biokemijska potrošnja kisika (BOD) važan je parametar u postrojenjima za pročišćavanje voda jer pokazuje stupanj organskog onečišćenja vode. Za više informacija možete pogledati naš vodič posvećen toj temi: Biokemijska potrošnja kisika od teorije do prakse. Uz mjerač za otopljeni kisik SevenExcellence možete u trenu uspostaviti vlastiti postupak određivanja biokemijske potrošnje kisika (BOD).

Da, sonda InLab OptiOx savršeno je opremljena za mjerenje biokemijske potrošnje kisika (BOD). Zahvaljujući posebnom adapteru za mjerenje biokemijske potrošnje kisika (BOD) OptiOx senzor je savršeno prilagođen za mjerenja u svim uobičajenim kanisterima za mjerenje biokemijske potrošnje kisika (BOD).

Ne, zahvaljujući robusnoj izvedbi i pripadajućem priboru proizvoda InLab OptiOx idealan je za razne primjene u laboratoriju i na otvorenom. Čelični zaštitni pokrov OptiOx (kako je prikazano u nastavku) nudi zaštitu senzora u zahtjevnim okružjima. Male je težine, što znači da se njime s lakoćom mogu doseći niže točke mjerenja.