מד חמצן מומס תעשייתי שיטת מדידה אלקטרוכימית
תכולת החמצן במים יכולה להצביע באופן מלא על מידת הטיהור העצמי של המים. עבור מכוני טיהור ביולוגיים המשתמשים בבוצה פעילה, חשוב מאוד להבין את תכולת החמצן של מיכל האוורור. העלייה בחמצן המומס בביוב תקדם פעילויות ביולוגיות שאינן מיקרואורגניזמים אנאירוביים, ובכך תסיר חומרים נדיפים ומתחמצן בקלות באופן טבעי. יונים לטיהור שפכים.
קיימות שלוש שיטות עיקריות למדידת תכולת חמצן עם מדי חמצן מומס תעשייתיים: ניתוח קולורימטרי אוטומטי ומדידה של אנליזה כימית, מדידת שיטה פרמגנטית, מדידת שיטה אלקטרוכימית ושיטת פלואורסצנציה. כמות החמצן המומס במים נמדדת בדרך כלל בשיטות אלקטרוכימיות.
חמצן מסיס במים, ומסיסותו תלויה בטמפרטורה, בלחץ הכולל על פני המים, בלחץ החלקי ובמלחים מומסים במים. ככל שהלחץ האטמוספרי גבוה יותר, כך גדלה יכולתם של המים להמיס חמצן. מערכת היחסים נקבעת על פי חוק הנרי וחוק דלתון. חוק הנרי קובע כי מסיסותו של גז פרופורציונלית ללחץ החלקי שלו.
חיישן מדידת החמצן מורכב מקתודה, אלקטרודה נגדית עם זרם ואלקטרודת ייחוס ללא זרם. החיישן מכוסה על ידי דיאפרגמה. הציפוי מפריד בין האלקטרודה והאלקטרוליט מהנוזל הנמדד. רק גזים מומסים יכולים לחדור לציפוי, ובכך להגן על החיישן לא רק למנוע מהאלקטרוליט לברוח, אלא גם למנוע חדירת חומרים זרים לגרום לזיהום ולהרעלה.
גודל הזרם הוא פרופורציונלי ללחץ החמצן החלקי של הביוב הנמדד. אות זה, יחד עם אות הטמפרטורה הנמדד על ידי הנגד התרמי על החיישן, נשלח אל המשדר. תכולת החמצן המאוחסנת בחיישן משמשת לחישוב הקשר בין הלחץ החלקי של החמצן לטמפרטורה. תכולת החמצן במים מחושבת באמצעות עקומת הקשר, ולאחר מכן מומרת לפלט אות סטנדרטי. תפקידה של אלקטרודת הייחוס הוא לקבוע את פוטנציאל הקתודה.
