12. OXY HÒA TAN (DO)
12.2 Phương pháp đầu đo điện hóa
* Nguyên tắc máy đo DO:
Nhúng đầu đo chứa màng chọn lọc, hai điện cực kim loại và chất điện giải vào nước cần phân tích. Màng thực tế khơng thấm nước và các ion hịa tan, chỉ thấm oxy một vài chất khí và chất ưa dung mơi.
Do sự chênh lệch thế giữa các điện cực gây ra bởi tác động của điện kế hoặc do điện áp ngoài đặt vào, oxy thấm qua màng bị khử trên catot trong khi các ion kim loại đi vào dung dịch tại anot.
Kiểu Clark (polarographic) Kiểu Galvanic
Anod 2Ag + 2Cl- → 2AgCl + 2e-
(Điện cực Ag/AgCl, dung dịch điện giải KCl)
2Pb + 4OH- → 2PbO + 2H2O + 4e-
(Điện cực Pb, Zn, Cd)
Catod 2e- + ½ O2 + H2O → 2OH-
(Điện cực Pt, Au, Pd)
2e- + ½ O2 + H2O → 2OH-
(Điện cực Au, Ag) 2Ag + ½O2 + H2O + 2Cl- → 2AgCl + 2OH-
Dòng điện sinh ra tỷ lệ thuận với tốc độ chuyển oxy qua màng, qua lớp chất điện ly và do vậy làm tăng áp suất riêng phần của oxy trong mẫu ở nhiệt độ đã cho.
Phương pháp này có các ưu điểm: có thể đo DO các mẫu nước đục hay có màu, mẫu có mặt các chất cản trở (nitrit, chất hữu cơ,...), tránh sai sót trong q trình cố định mẫu bằng hóa chất, có thể đo ngay tại hiện trường hay đo liên tục.
- Nhiệt độ: làm thay đổi độ hòa tan của oxygen trong nước, khả năng khuếch án của oxygen qua màng, nhiệt độ được bù trừ tự động.
- Độ mặn: bù trừ tự động hay thủ công (nhập tay giá trị độ mặn)
- Áp suất: bù trừ thủ công, không cần bù trừ nếu máy được hiệu chuẩn tại nơi có áp suất bằng với lúc đo mẫu.
* Hướng dẫn sử dụng máy đo:
- Hiệu chuẩn máy bằng một trong các cách sau:
+ Giá trị DO bão hịa 100% (khơng khí ẩm bão hịa hơi nước hay dung dịch đã sục khí ) ở nhiệt độ, áp suất khí quyển phịng thí nghiệm. + Giá trị DO của 1 dung dịch biết trước.
+ Giá trị DO bằng 0 mg/l (dung dịch Na2SO3.7H2O bão hòa >70g trong 100 ml nước cất)
Giá trị zero khoảng 1 mV (trong khi đó mức DO bão hịa 200 mV) vì vậy, phép đo zero khơng quan trọng, chỉ cần hiệu chuẩn 1 điểm bão hòa. - Với điện cực loại cực phổ (loại Clarke-anod Ag) cần 20 phút phân cực
sau khi bật máy để ổn định.
- Nếu đo trong vùng khơng có dịng chảy, cần khuấy để tránh thiếu hụt oxygen tại màng.
- Phải bảo đảm khơng có bọt khí bên trong màng điện cực và bọt khí từ mẫu bám trên màng.
- Khi kết quả đo không ổn định hay đáp ứng chậm, cần thay màng hay lau sạch anod, catod. Thay điện cực hàng tháng, tùy thuộc vào mức độ sử dụng. Với màng mới thay, cũng cần dùng một thời gian đo để cho kết quả ổn định.
- Khí và hơi như clo, sunfua dioxit, hydro sunfua, amin, amoniac, cacbon dioxit, brom, iod có khả năng khuếch tán qua màng gây cản trở việc xác định.
- Mẫu có nhiều dung môi, dầu mỡ, sunfua, cacbonat, rong tảo, axit hay
kiềm có thể gây cản trở việc đo dịng điện hoặc phá hủy màng, ăn mòn điện cực.
- Khi khơng đo, phải ln giữ điện cực trong khơng khí ẩm để tránh bay hơi dung dịch điện phân bên trong.