O teor de oxigênio na água pode mostrar completamente o grau de auto-purificação da água. Para as estações de tratamento biológico usando lodo ativado, é muito importante entender o teor de oxigênio do tanque de aeração. O aumento do oxigênio dissolvido no esgoto promoverá atividades biológicas que não os microrganismos anaeróbicos, para que possa remover substâncias voláteis e oxidação natural. íons para purificar o esgoto.
Existem três métodos principais para determinar o teor de oxigênio: análise colorimétrica automática e medição de análise química, medição paramagnética, medição eletroquímica e método de fluorescência. A quantidade de oxigênio dissolvido na água é geralmente medida por métodos eletroquímicos.
O oxigênio é solúvel em água, e a solubilidade depende da temperatura, da pressão total sobre a superfície da água, da pressão parcial e dos sais dissolvidos na água. Quanto maior a pressão atmosférica, maior a capacidade da água de dissolver oxigênio, e a relação é determinada pela lei de Henry e pela lei de Dalton, que afirma que a solubilidade de um gás é proporcional à sua pressão parcial.
O sensor de medição de oxigênio consiste em um cátodo (comumente feito de ouro e platina) e um eletrodo de contador (prata) com corrente e um eletrodo de referência (prata) sem corrente. O eletrodo está imerso em um eletrólito como KCl, KOH, e o sensor é coberto com um diafragma. A membrana separa o eletrodo e o eletrólito do líquido a ser medido, e somente o gás dissolvido pode penetrar na membrana, protegendo assim o sensor, impedindo tanto o eletrólito de escapar quanto a intrusão de substâncias estranhas de causar contaminação e envenenamento.
Uma tensão polarizadora é aplicada entre o eletrodo do contador e o cátodo. Se o elemento de medição estiver imerso em água com oxigênio dissolvido, o oxigênio difuso através do diafragma e as moléculas de oxigênio presentes no cátodo (elétrons em excesso) são reduzidos a íons hidróxidos [ OH-]. Um equivalente eletroquímico de cloreto de prata é precipitado no eletrodo contador (deficiente em elétrons), e para cada molécula de oxigênio, o cátodo emite 4 elétrons e o eletrodo contador aceita elétrons, formando uma corrente: 4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-.
Detector de oxigênio dissolvido
Detector de oxigênio dissolvido
A magnitude da corrente é proporcional à pressão parcial de oxigênio do esgoto medido. O sinal é enviado ao transmissor juntamente com o sinal de temperatura medido pela resistência térmica no sensor, e a diferença entre o teor de oxigênio armazenado no sensor e a pressão parcial de oxigênio e temperatura é usada. A curva de relacionamento calcula o teor de oxigênio na água e, em seguida, converte-o em uma saída de sinal padrão. A função do eletrodo de referência é determinar o potencial catódico.
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