מהו חמצן מומס ומה המשמעות של מדידת חמצן מומס במים
חמצן מומס (Dissolved Oxygen) מתייחס לחמצן המומס במצב המולקולרי של מים, כלומר O2 במים, המיוצג על ידי DO. חמצן מומס הוא תנאי הכרחי להישרדותם של אורגניזמים מימיים. מקור אחד של חמצן מומס הוא כאשר החמצן המומס במים אינו רווי, החמצן באטמוספירה חודר לתוך גוף המים; המקור השני הוא החמצן שמשחרר הצמחים במים באמצעות פוטוסינתזה. חמצן מומס משתנה עם שינויים בטמפרטורה, בלחץ האוויר ובמליחות. באופן כללי, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך המלח המומס גדול יותר, והחמצן המומס במים נמוך יותר; ככל שלחץ האוויר גבוה יותר, החמצן המומס במים גבוה יותר.
חמצן מומס קשור קשר הדוק ללחץ החלקי של החמצן באוויר, לחץ אטמוספרי, טמפרטורת המים ואיכות המים. ב-20 מעלות ו-100kPa, החמצן המומס במים טהורים הוא בערך 9mg/L. כמה תרכובות אורגניות מתכלות תחת פעולתם של חיידקים אירוביים, וצורכים חמצן מומס במים. אם החומר האורגני מחושב לפי פחמן, לפי C פלוס O2=CO2, ניתן לדעת שכל 12 גרם פחמן צורכים 32 גרם חמצן. כאשר ערך החמצן המומס במים יורד ל-5 מ"ג/ליטר, יש דגים שמתקשים לנשום.
בנוסף לצריכה על ידי הפחתת חומרים כמו גופרית, ניטריט ויוני ברזל במים, חמצן מומס נצרך גם על ידי נשימה של מיקרואורגניזמים במים ופירוק חמצוני של חומרים אורגניים במים על ידי מיקרואורגניזמים אירוביים. לכן, חמצן מומס הוא בירת גוף המים והביצועים של יכולת טיהור עצמית של גוף המים.
ערך החמצן המומס הוא בסיס לחקר יכולת הטיהור העצמי של מים. החמצן המומס במים נצרך, ולוקח זמן קצר לחזור למצב המקורי, מה שמעיד על כך שלגוף המים יש יכולת טיהור עצמית חזקה, או שגוף המים אינו מזוהם בצורה רצינית. אחרת, זה אומר שגוף המים מזוהם קשות, יכולת הטיהור העצמי חלשה, או אפילו מאבדת את יכולת הטיהור העצמי.
מהי המשמעות של מדידת חמצן מומס במים?
עם ההתפתחות המהירה של התעשייה והחקלאות בעולם של היום, כמות גדולה של שפכים תעשייתיים וניקוז אדמות חקלאיות מוזרמים לנהרות, אגמים וימים. יחד עם זאת, כ-80 אחוז מהביוב הביתי העירוני בארצי מוזרם ישירות ללא טיפול, ורוב הביוב הביתי בעיירות קטנות ובאזורים כפריים נרחבים במצב של הזרמה לא מסודרת, איכות המים במקומות רבים מידרדרת מיום ליום. מיום ליום, זיהום המים והמחסור במשאבי מים הופכים חמורים יותר ויותר, ולכן דחוף לנטר ולטפל ביעילות בשפכים בזמן. ביניהם, תכולת החמצן המומס במים מהווה מדד חשוב לניטור איכות המים.
החמצן המומס במים טבעיים קרוב לערך הרוויה (9ppm), ותכולת החמצן המומס יורדת כאשר האצות מתרבות בעוצמה. גופי מים מזוהמים על ידי חומרים אורגניים וחומרים מפחיתים יכולים להפחית חמצן מומס. עבור חקלאות ימית, לחמצן מומס בגוף המים יש השפעה חיונית על הישרדותם של אורגניזמים מימיים כגון דגים. כאשר חמצן מומס נמוך מ-4mg/L, זה יגרום לדגים להיחנק ולמות. עבור בני אדם, תכולת החמצן המומס במי שתייה בריאים לא צריכה להיות פחות מ-6 מ"ג/ליטר. כאשר קצב הצריכה של חמצן מומס (DO) גדול משיעור החמצן המומס בגוף המים, תכולת החמצן המומס יכולה להתקרב ל-0. בשלב זה, חיידקים אנאירוביים יכולים להתרבות ולדרדר את גוף המים, כך שגודל החמצן המומס יכול לשקף את גוף המים מושפע. זהו אינדיקטור חשוב למידת זיהום המים ואינדיקטור מקיף לאיכות המים. לכן למדידת תכולת החמצן המומס במים יש משמעות רבה לניטור סביבתי ולפיתוח חקלאות ימית.
ישנן שתי שיטות למדידת חמצן מומס:
1. שיטה יודומטרית: לדגימת המים מוסיפים מנגן סולפט ויוד אשלגן בסיסי, והחמצן המומס במים יחמצן מנגן בעל ערכי נמוך למנגן בעל ערכיות גבוהה ויוצר משקע חום של מנגן הידרוקסיד ארבע ערכי. לאחר הוספת חומצה, משקע ההידרוקסיד מתמוסס ומגיב עם יוני יודיד לשחרור יוד חופשי. בעזרת עמילן כאינדיקטור, טיטר את היוד המשוחרר עם תמיסה סטנדרטית של נתרן תיוסולפט, וחשב את תכולת החמצן המומס בהתאם לצריכת תמיסת הטיטרציה.
2. שיטת מד חמצן מומס: מד החמצן המומס מורכב משני חלקים: חיישן ומכשיר תצוגה. חלק החישה של מנתח החמצן המומס מורכב מאלקטרודת זהב (קתודה) ואלקטרודת כסף (חיובית) ואשלגן כלורי או אלקטרוליט אשלגן הידרוקסיד. חמצן מתפזר לתוך האלקטרוליט דרך הממברנה ואלקטרודת הזהב וכסף האלקטרודות יוצרות את מעגל המדידה.
תיאור מוצר
בקר חמצן מומס מקוון מתאים לחקלאות ימית, מטלורגיה, תרופות, כימיקלים ואחרות. הבקר מבצע בעיקר ניטור רציף של חמצן/טמפרטורה מומס בתמיסה.
שדה יישום
המכשיר מתאים לחקלאות ימית, מטלורגיה, תרופות, כימיקלים ואחרות.
עקרון המדידה
(1) כיול והגדרת הגנה על סיסמה
(2) LCD מטריצת נקודות סופר גדולה עם תאורה אחורית
(3) ניתן להגדיר פרמטרים טכניים באתר באמצעות כפתורים
(4) יציבות גבוהה, דיוק גבוה; יכול למדוד חמצן מומס, טמפרטורה
(5) עיצוב מעגל נגד הפרעות, ניתן להתקין אותו ולהשתמש בו באתרי הפרעות חזקים, הפרמטרים שנקבעו ונתוני הכיול לא יאבדו לאחר כיבוי החשמל, עם הגדרה ידנית/פיצוי טמפרטורה אוטומטי, טמפרטורת תהליך וטמפרטורת כיול, כאשר חיישן טמפרטורה ניזוק מהמרת פיצוי טמפרטורה אוטומטית, מעבר לפיצוי טמפרטורה ידני יכול לאמת נתוני בדיקה באינטרנט
(6) מצבי פלט מרובים (ממסר, 4.00...20.00mA. RS485)
(7) מתאים לחקלאות ימית, מטלורגיה, תרופות, כימיקלים ותעשיות אחרות
