Cara menggunakan oksigen terlarut dan pengukur pH untuk mengolah limbah
Cara Kerja Pengukur pH
PH larutan apa pun dapat dinyatakan dalam konsentrasi ion hidrogen. Karena efek ionisasi air itu sendiri, setiap liter air murni mengandung 10-7 gram [H plus ] pada 22 derajat C, dan berat atom serta valensi atom hidrogen sama-sama 1, jadi setiap liter air murni mengandung 10-7 gram ekuivalen [H plus ] ], karena [H plus ] dalam air murni dihasilkan dari disosiasi molekul air itu sendiri, yaitu:
H2O=H ditambah ditambah OH-
Air murni bersifat netral, yaitu konsentrasi kedua ion adalah sama, [H ditambah ]=[OH-], produknya adalah konstanta suhu konstan, disebut produk ion K air.
K air=[H ditambah ][OH-]=10-7*10-7=10-14
Rumus di atas berlaku untuk larutan asam-basa apa pun, yaitu larutan berair apa pun, di mana produk [H plus ][OH-] sama dengan 10-14. Misalnya, dalam beberapa larutan encer [H plus ]=10-3, maka [OH-] harus 10-11, jadi untuk semua jenis larutan encer, asalkan [H plus ] diketahui, maka [ OH-] mudah diperoleh, biasanya pH ditentukan oleh nilai negatif dari logaritma umum konsentrasi ion hidrogen, yang dinyatakan sebagai: pH=-lg[H plus ],
Jadi pH larutan netral sama dengan 7. Jika ion hidrogen berlebih, nilai pH kurang dari 7, dan larutan bersifat asam; jika tidak, larutan bersifat basa jika terdapat kelebihan ion hidroksida.
Nilai pH tergantung pada jumlah zat terlarut, sehingga nilai pH dapat secara sensitif menunjukkan perubahan kualitas air. Perubahan nilai pH berdampak besar pada reproduksi dan kelangsungan hidup organisme, dan juga sangat mempengaruhi fungsi biokimia lumpur aktif, yang mempengaruhi efek pengolahan. Nilai pH limbah umumnya dikontrol antara 6,5 dan 7.
Nilai pH biasanya diukur dengan metode potensiometri. Elektroda referensi potensial konstan dan elektroda pengukur biasanya digunakan untuk membentuk baterai primer. Gaya gerak listrik baterai primer bergantung pada konsentrasi ion hidrogen dan juga bergantung pada pH larutan. Tipe sinker pH meter. Elektroda pengukur instrumen mengadopsi elektroda kaca khusus yang peka terhadap pH, yang memiliki karakteristik akurasi pengukuran tinggi dan anti-interferensi yang baik. Ketika direndam dalam larutan yang akan diuji, ion hidrogen dalam larutan yang akan diuji seimbang dengan ion hidrogen dalam lapisan hidrasi pada permukaan bola elektroda, dan pada saat yang sama, larutan di dalam dan di luar bola kaca dan lapisan hidrasi pada dinding bagian dalam bola elektroda menghasilkan perbedaan potensial, dan elektroda kaca Bagian dalamnya diisi dengan larutan penyangga dengan nilai pH tetap, dan elektroda timah keluar direndam dalam larutan internal untuk membentuk setengah sel, dan setengah sel yang dibentuk dengan merendam elektroda kalomel dalam larutan kalium klorida jenuh secara bersamaan dimasukkan ke dalam konverter untuk pengukuran. Nilai pH yang berbeda sesuai dengan potensi yang berbeda, yang diubah menjadi keluaran 4-20mA standar melalui pemancar.
Cara Kerja Penganalisis Oksigen Terlarut
Kandungan oksigen dalam air dapat sepenuhnya menunjukkan tingkat pemurnian air sendiri. Untuk instalasi pengolahan biologis yang menggunakan lumpur aktif, sangat penting untuk mengetahui kandungan oksigen pada tangki aerasi. Peningkatan oksigen terlarut dalam limbah akan meningkatkan aktivitas biologis selain mikroorganisme anaerob, sehingga menghilangkan zat yang mudah menguap dan zat yang rentan terhadap ion oksidasi alami untuk memurnikan limbah.
Ada tiga metode utama untuk menentukan kandungan oksigen: analisis kolorimetri otomatis dan pengukuran analisis kimia, pengukuran metode paramagnetik, dan pengukuran metode elektrokimia. Jumlah oksigen terlarut dalam air umumnya diukur dengan metode elektrokimia.
Oksigen dapat larut dalam air, dan kelarutannya bergantung pada suhu, tekanan total permukaan air, tekanan parsial, dan garam yang terlarut dalam air. Semakin tinggi tekanan atmosfer, semakin besar kemampuan air untuk melarutkan oksigen. Hubungan tersebut ditentukan oleh hukum Henry dan hukum Dalton. Hukum Henry menyatakan bahwa kelarutan gas berbanding lurus dengan tekanan parsialnya.
Sensor pengukuran oksigen terdiri dari katoda (umumnya terbuat dari emas dan platinum), elektroda penghitung pembawa arus (perak), dan elektroda referensi bebas arus (perak). Elektroda direndam dalam elektrolit seperti KCl dan KOH, dan sensor ditutupi oleh diafragma. Lapisan memisahkan elektroda dan elektrolit dari cairan yang akan diukur, dan hanya gas terlarut yang dapat menembus lapisan, sehingga melindungi sensor, mencegah elektrolit keluar, dan mencegah masuknya zat asing yang menyebabkan polusi dan keracunan.
Tegangan polarisasi diterapkan antara elektroda lawan dan katoda. Jika sel pengukur direndam dalam air dengan oksigen terlarut, oksigen berdifusi melalui diafragma dan molekul oksigen yang ada di katoda (kelebihan elektron) direduksi menjadi ion hidroksida [OH-]. Setara elektrokimia perak klorida diendapkan pada elektroda lawan (defisiensi elektron). Untuk setiap molekul oksigen, katoda memancarkan 4 elektron, dan elektroda lawan menerima elektron untuk membentuk arus: 4Ag ditambah 4Cl-=4AgCl ditambah 4e-.
Besarnya arus sebanding dengan tekanan parsial oksigen dalam air limbah yang diukur. Sinyal dikirim ke pemancar bersama dengan sinyal suhu yang diukur dengan resistansi termal pada sensor. Kurva hubungan menghitung kandungan oksigen dalam air, dan kemudian mengubahnya menjadi keluaran sinyal standar. Fungsi elektroda referensi adalah untuk menentukan potensial katodik.
Fitur Pengukur pH
Kaca pada elektroda pH akan menua secara bertahap dari waktu ke waktu, gradien (perubahan potensial keluaran elektroda yang disebabkan oleh perubahan unit pH) akan memburuk, dan akan membutuhkan waktu lama untuk mencapai potensial yang stabil. Masa pakai elektroda umum bisa mencapai dua tahun. Selain itu, suhu juga memiliki pengaruh besar pada penuaan. Tingkat penuaan penyimpanan pada suhu 100 derajat selama beberapa minggu setara dengan tingkat penuaan penyimpanan pada suhu kamar selama satu tahun.
Pengukur pH memiliki keunggulan pengukuran yang akurat, keandalan yang tinggi, serta pemasangan dan pemeliharaan yang mudah. Ini juga sensitif terhadap polusi dan membutuhkan kalibrasi yang sering. Umumnya dikalibrasi setiap satu hingga satu setengah bulan, dan elektroda diganti setiap dua tahun.
Fitur Pengukur Oksigen Terlarut
Pengukur oksigen terlarut memiliki karakteristik pemasangan yang mudah, periode kalibrasi yang lama (3 ~ 4 bulan), ketidakpekaan terhadap zat lain, dll., Dan dapat memantau penggunaan elektrolit dalam membran dan probe. Umumnya, elektrolit dan membran harus diganti setiap satu sampai tiga tahun. .
