Розчинений кисень | Тест на розчинений кисень (DO)

Розчинений кисень (DO) являє собою кількість газоподібного кисню, який був розчинений у водному розчині, зазвичай воді. Кисень дифундує у воду з навколишнього повітря або шляхом аерації. Рослини, які живуть у воді, також можуть переносити кисень як відпрацьований продукт фотосинтезу, приблизно так само, як вони виділяють кисень в атмосферу на суші.

Одним з найбільш важливих і інформативних тестів якості води є тест на вміст розчиненого кисню. 

На рівень розчиненого кисеню у зразку або водоймі можуть впливати такі фактори, як температура, тиск і солоність. Коли температура підвищується, передаючи більше енергії молекулам і спричиняючи розрив їх зв’язків, рівень розчиненого кисню знижується. І навпаки, коли температура падає, рівень розчиненого кисню зразка або водойми знову зростатиме.

Атмосферний тиск вплмиває на концентрацію розчиненого кисню. Тобто онцентрація розчиненого кисню може бути нижчою в гірському озері, ніж в іншому озері на рівні моря.

Солоність відноситься до концентрації солі у зразку води. Молекули солі розчиняються у розчині з водою набагато легше, ніж кисень, і коли присутня висока концентрація солі, молекулам кисню стає набагато важче розчинятися у воді, тобто чим вища солоність зразка, тим менший у ньому розчинений кисень. швидше за все буде.

Вплив рівня розчиненого кисню на водні організми

Підтримка постійного рівня розчиненого кисню має вирішальне значення для процвітання водних організмів. Наприклад, якщо рівень розчиненого кисню занадто високий, риба, що живе у водоймі, може страждати від «газопухирцевої хвороби», при якій крихітні бульбашки утворюються в зябрах, очах і плавниках тварин. Тривале зараження цією хворобою може пошкодити тканини риби настільки, що призведе до летального результату. З іншого боку, якщо рівень розчиненого кисню падає занадто низько, утворюються «мертві зони», де водні рослини та тварини більше не можуть вижити. Виконання тестів на вміст розчиненого кисню може допомогти вам скласти план дій для створення здорового водного середовища, чи то у великій річці, чи в маленькому акваріумі.

Методи виконання тесту на вміст розчиненого кисню

Існує три основні методи, які використовуються для проведення тесту на вміст розчиненого кисню, і всі вони можуть бути виконані в польових умовах або в лабораторії, хоча деякі з них важче точно виконати на місці, ніж інші.

Сенсорний/електроаналітичний метод

Ймовірно, найпопулярнішим методом вимірювання розчиненого кисню є використання вимірювачів і датчиків розчиненого кисню. Деякі датчики мають аналоговий вихід для швидкого реєстрації даних для подальшого аналізу, а інші навіть призначені для перебування у воді, щоб записувати дані протягом тривалого періоду часу.

Двома основними типами датчиків розчиненого кисню є оптичні датчики розчиненого кисню та електрохімічні датчики розчиненого кисню. 

Оптичні датчики використовують світло та люмінесцентні барвники для вимірювання рівнів розчиненого кисню — концентрація розчиненого кисню обернено пропорційна тривалості люмінесценції, тобто чим вищий рівень розчиненого кисню, тим менше світла повертатиметься до датчика.

Електрохімічні датчики розчиненого кисню, які поділяються на гальванічні та полярографічні підгрупи, використовують електроди та розчин електроліту для вимірювання рівня кисню у воді. Кисень реагує з розчином, створюючи електричний струм, який, якщо виміряти, пропорційний концентрації кисню у воді.

Колориметрія

Цей простий і легкий тест використовує хімічні речовини та рівень забарвлення, який вони виробляють, для вимірювання розчиненого кисню. Випробування проводять за допомогою методу індигокарміну або родазину D. Метод індиго найкраще підходить для вимірювання концентрації кисню від 0,2 до 15 мг/л, але тривалентне залізо, двовалентне залізо, нітрат і гідросульфіт натрію можуть впливати на результати. Чим вища концентрація кисню у зразку або водоймі, тим темнішим буде синій колір.

Родазин D може вимірювати концентрацію кисню лише в частках на мільярд (ppb), а не в традиційних частках на мільйон (ppm), хоча хлор, двовалентне залізо та двовалентна мідь разом з іншими окислювачами можуть заважати. Якщо концентрація кисню висока, зразок стане темно-рожевим.

Загалом, колориметрія – це швидкий, простий і недорогий спосіб попереднього визначення вмісту розчиненого кисню. Однак додаткові елементи у воді та зовнішні фактори, такі як температура, тиск і каламутність, можуть вплинути на точність результату. Крім того, ці тести чутливі до часу: зазвичай ви повинні аналізувати результати протягом 30 секунд після змішування реагенту.

Титриметричний метод/йодометрія

Також відомий як метод Вінклера, йодометрія є найбільш традиційним способом проведення тесту на вміст розчиненого кисню, хоча він найкраще працює зі зразком у лабораторних умовах. Він використовує окиснювальну властивість розчиненого кисню, щоб отримати одні з найбільш точних і точних результатів будь-якого тесту розчиненого кисню. Існує сім варіантів методу Вінклера, які можна використовувати, якщо є попередні знання про додаткові елементи, присутні у зразку.

Як форма титрування йодометрія використовує титрант із відомою концентрацією для визначення невідомої концентрації розчиненого кисню в зразку. Метод Вінклера, який є титруванням, що використовується для визначення розчиненого кисню, вивчає появу та зникнення йоду, щоб сигналізувати про закінчення процесу, щоб можна було виміряти рівень розчиненого кисню.

Вимірювачі розчиненого кисню

Shopping cart

close