Prensip-de-optik-dissoud-oksijèn-mezi

Konpòtman gaz ki fonn nan likid se yon domèn etid entrigan ak vaste, ak youn ki jwe yon wòl kle nan aplikasyon pou soti nan rechèch pharmaceutique nan pwodiksyon bwason.Nan disiplin nan jeni chimik, yo pase anpil tan pandan kou jeni pwosesis konsantre sou lwa ak relasyon ki gouvène konpòtman an nan sistèm likid/gaz nan kondisyon anviwònman ki trè varyab.Nan konsèy teknik sa a, nou diskite sou fason lwa Henry a gen rapò ak operasyon detèktè oksijèn optik Ocean Insight yo.

Ocean Insight detèktè oksijèn optik

Sistèm NeoFox Oxygen Sensor detekte presyon an pasyèl nan oksijèn nan anviwònman an, epi fè sa atravè yon metòd fluoresans faz-chanjman.Yon koloran espesyal entegre nan yon matris sol-jèl fim mens ak kouvwi sou pwent an nan yon pwofonde fib optik oswa patch oto-adezif, epi yo itilize yon LED ble pou eksite fliyoresans lank la (Figi 1).

8

Aspè nan fliyoresans sa a yo kontwole pa detektè a, epi konpòte yo kòm yon fonksyon nan presyon pasyèl oksijèn ak tanperati.Paske sistèm nan sèlman reponn a presyon pasyèl oksijèn, yo dwe konnen plizyè paramèt sou sistèm nan lè konvèti nan inite oksijèn ki fonn.

William Henry te fòme yon lwa kle an 1803, ki di: “Nan yon tanperati konstan, kantite gaz ki fonn nan yon kalite ak volim likid yo dirèkteman pwopòsyonèl ak presyon pasyèl gaz sa a nan ekilib ak likid sa a. ”

Fondamantalman, sa a deklare ke presyon an pasyèl nan yon gaz nan yon sistèm gaz/likid de-faz pral ekilibre nan menm nivo nan chak faz, ki se yon konsèp entwisyon.Sepandan, inite oksijèn ki fonn yo souvan rapòte nan mg / L (oswa ppm) - yon valè ki pral chanje selon kalite likid la ak pwopriyete li yo tankou salinite, malgre gen menm presyon an pasyèl.Ki jan sa ka ye?Sa a se pa tankou entwisyon, epi li mande kèk matematik entelijan pou fè konvèsyon an apwopriye.

Algoritm konvèsyon oksijèn

Mezire oksijèn ki fonn nan dlo lanmè se yon bon egzanp pou ilistre lwa Henry a paske li se yon aplikasyon komen ki pèmèt pou divès kalite dilution nan salinite li.Nan 20 °C, dlo lanmè pral ekilibre nan lè (20.9% oksijèn) a 7.2 mg / L, pandan y ap pi bon kalite dlo fre pral ekilibre nan yon ti kras pi wo 9.1 mg / L;ki pa gen okenn sèl prezan gen plis potansyèl pou chaje gaz nan faz likid la. Men de presyon pasyèl yo idantik, ekilib nan 0.209 atm oksijèn (nan 1 atm presyon total).Detèktè oksijèn Ocean Insight pa ta kapab fè diferans ant de solisyon sa yo; rapò egzat sou valè a an mg/L ta mande konesans sou salinite ak tanperati chak solisyon.Nou ka demontre sa a lè nou gade divès konsantrasyon oksijèn ki gaye nan diferan dilusyon nan dlo lanmè, epi wè ki jan sond oksijèn NeoFox reponn.

9
Trase nan Figi 2 montre seri valè oksijèn ki ba ak wo mg/L ki posib atravè seri dilusyon sa a;kòm konsantrasyon ogmante relasyon an vin pi aparan.Konvèsyon soti nan faz gaz presyon pasyèl oksijèn nan faz likid mg/L (ppm) kalkile nan firmwèr NeoFox la atravè relasyon sa a:
9
10

Sistèm louvri vs fèmen

Sistèm detèktè oksijèn NeoFox itilize yon matris kalibrasyon milti-pwen atravè yon seri presyon pasyèl oksijèn ak tanperati.Sistèm nan itilize matris sa a pou korije fluctuations tanperati nan sistèm nan.
Nan faz gaz sa a valab e menm nesesè pou mezi kòrèk;si tanperati a ogmante pa 10 °C ak presyon pasyèl oksijèn an rete menm jan an, sistèm lan pral fè eksperyans yon gout nan valè tau (fluoresans pou tout lavi) men li pral tou detekte delta tanperati a epi li toujou pwodiksyon menm valè presyon an pasyèl oksijèn.

Si yo itilize matris kalibrasyon milti-pwen an nan faz likid la nan yon sistèm ouvè, youn ki lib pou ekilibre ak anviwònman faz gaz ki antoure li, sa a pral valab tou depi konvèsyon presyon pasyèl la pral fèt menm jan li te ye a. faz gaz la.Epitou, konvèsyon inite oksijèn ki fonn ki vin apre a pral ajiste ki baze sou tanperati depi mg/L oksijèn gratis pou chanje ak faz gaz ki pi wo a.Sepandan, nan yon sistèm fèmen, bagay yo pa tèlman dwat.Si ou te gen yon veso dlo pafètman sele 1 ak yon nivo oksijèn ki pa toupre saturation (ann di, 2 mg/L), epi ki pa gen gaz nan veso a ditou, yon chanjman tanperati ta lakòz yon fo chanjman nan inite oksijèn ki te disous. .Nan sistèm louvri nou an, lè tanperati a chanje likid la te lib pou fè echanj oksijèn ak anviwònman an, ak matematik konvèsyon an te konte pou chanjman sa a nan mg/L.Sepandan, nan sistèm fèmen nou an - ki pa ka kominike avèk anviwònman an - yon chanjman nan tanperati tou ta deklanche matematik konvèsyon an pou rapòte yon chanjman nan mg / L, menm si nou konnen nou toujou gen 2 mg oksijèn nou an nan veso 1 L nou an. .Kouman ki pi fasil nan senaryo sa a se pa pèmèt konvèsyon segondè a (presyon pasyèl nan mg / L) pran chanjman tanperati a an kont, epi olye sèlman pèmèt konvèsyon an premye (tau nan presyon pasyèl) pou konpanse pou tanperati.Apwòch sa a. , menm si, sipoze itilizatè a konnen vre valè oksijèn nan sistèm fèmen an nan kèk tanperati inisyal;ale nan kalite sa a konvèsyon sistèm fèmen san yo pa apwopriye a

Pwen inisyal yo fè li trè difisil si se pa enposib pou kalkile.

11

Konklizyon
Ocean Insight ap kontinye amelyore fason detèktè oksijèn nou yo trete epi rapòte done bay itilizatè a, pou valè yo valab ak egzat ke posib.

Resous itil
• Tablo Solibilite Oksijèn Dissoud US Jeyolojik Survey.
• Tablo jeyolojik US sou valè saturation oksijèn ki fonn.


Tan pòs: Mar-26-2022