Напівпрофесійні оксиметри (вимірювачі кисню у воді)

Більшості водних організмів для виживання потрібен розчинений кисень, який часто називають DO, але джерелом цього кисню не є молекула води (H2O). DO — це газоподібний молекулярний кисень у формі O2, який походить з атмосфери або є побічним продуктом фотосинтезу. Після розчинення у воді він доступний для використання живими організмами і може відігравати значну роль у багатьох хімічних процесах у водному середовищі.

Крім того, що цей кисень розчинений у воді, він нічим не відрізняється від кисню, яким ми дихаємо. Оксиметр для води використовується для вимірювання кількості розчиненого кисню. DO виражається в багатьох різних одиницях, але найчастіше в мг/л або % насичення (DO %). Одиниця мг/л є простою, оскільки це міліграми газоподібного кисню, розчиненого в літрі води.

Джерела розчиненого кисню у воді

Молекулярний кисень може надходити у водойму з атмосфери планети кількома шляхами. Припустимо, що концентрація кисню у воді нижча, ніж у атмосфері над нею. У цьому випадку молекулярний кисень буде природним чином дифундувати з повітря у воду, поки вона повністю не насититься киснем. Умови рівноваги виконуються, коли концентрація кисню в повітрі та воді однакова.

Іншим основним джерелом DO є фотосинтез. Водні рослини та водорості використовують фотосинтез для створення нових клітин і відновлення пошкоджених клітин. Цей процес потребує води, енергії світла та вуглекислого газу. Побічним продуктом фотосинтезу є газоподібний молекулярний кисень, який може розчинятися у воді. Не всі рослини однакові, оскільки деякі з них виробляють більше кисню, ніж інші. В інтернет-магазині https://nanomarket.ua/ ви можете придбати оксиметр для акваріума, щоб завжди контролювати рівень кисню.

Рослини та водорості виробляють кисень протягом дня, коли відбувається фотосинтез. Вони також споживають його для дихання, тобто процесу, за допомогою якого рослини перетворюють глюкозу (тобто цукор, що утворюється під час фотосинтезу) і кисень у придатну для використання клітинну енергію.

Рослини та водорості протягом дня виробляють набагато більше кисню, ніж споживають. Вночі рослини і водорості вже не виробляють кисень, але продовжують його споживати. Тим часом інші організми, наприклад риби, цілодобово споживають кисень зі стабільною швидкістю. Отже, у здоровій системі концентрація кисню зростає протягом дня та знижується вночі, коли дихальна діяльність споживає цей кисень.

Фактори навколишнього середовища, що впливають на рівень розчиненого кисню

1. Температура. Найбільш важливою змінною є температура, тому важливо вимірювати її разом із розчиненим киснем. Розчинність кисню у воді обернено пропорційна температурі — зі збільшенням температури DO зменшується. Тобто, водний об’єкт взимку матиме вищу концентрацію DO, ніж влітку, якщо припустити, що інші змінні залишаються постійними. Використання оксиметра допомагає контролювати рівень DO різних водних об’єктів.
2. Солоність. Як і температура, розчинність кисню у воді обернено пропорційна солоності — зі збільшенням солоності DO зменшується. Наприклад, морська вода може утримувати приблизно на 20 % менше кисню за тієї ж температури й атмосферного тиску, що й прісна вода. Тому дуже важливо вимірювати солоність (це дослідження можна виконувати за допомогою датчика провідності або солеміра) під час збору даних DO в лиманах, водно-болотних угіддях, прибережних районах чи будь-якому іншому застосуванні, де солоність може змінюватися.
   Деякі моделі сучасних оксиметрів забезпечать вимірювання DO в реальному часі з компенсацією солоності, якщо підключено датчик електропровідності та DO. В іншому випадку рівень солоності необхідно буде ввести в вимірювач, щоб відбулася ця компенсація.
3. Барометричний тиск. На відміну від температури та солоності, існує прямий зв’язок між барометричним тиском і рівнями DO у воді — коли тиск знижується, DO зменшується. На низьких висотах барометричний тиск високий, тому є більший тиск, щоб виштовхнути газоподібний кисень з атмосфери у воду. Але на більших висотах барометричний тиск набагато нижчий.
   Крім висоти, барометричний тиск може змінюватися через зміну погоди. Швидке падіння тиску може означати, що насувається шторм. Деякі сучасні моделі оксиметрів мають вбудований датчик барометричного тиску, який автоматично компенсує показники DO за зміни барометричного тиску.

Навіщо вимірювати рівень розчиненого кисню?

DO є одним із параметрів якості води, який найчастіше вимірюють, але причина його вимірювання залежить від середовища.

Моніторинг розчиненого кисню у поверхневих водах і при вирощуванні аквакультур. Розчинений кисень є прямим індикатором здатності водойми підтримувати водну флору і фауну. Оксиметр для води використовують для моніторингу та контролю цього параметру. Коли рівень розчиненого кисню опускається нижче 4 мг/л це призводить до стресу водних організмів і може призведе до великої загибелі риби.

Велика загибель риби також може бути результатом теплового забруднення навколо електростанцій і промислових виробників. Хоча стічні води з цих заводів зазвичай чисті, вони часто набагато тепліші за поверхневі води, в які вони потрапляють. З підвищенням температури рівень DO у воді знижується. Тому раптовий приплив теплої води може призвести до великої загибелі риби.

Вимірювання розчиненого кисню у підземних водах. Багато хто припускає, що DO відсутній нижче рівня ґрунтових вод, але це невірне припущення. Перед тим, як вода просочиться вниз з поверхні, вона контактує з атмосферою, і кисень розчиняється.

Розчинений кисень може бути корисним параметром для вимірювання під час проведення досліджень підземних вод. Вимірювання DO може допомогти забезпечити дотримання належних процедур відбору проб підземних вод під час збору проб для аналізу металів і летких органічних сполук. Будь-яка штучна аерація може вплинути на лабораторні аналізи цих сполук.

В офісі компанії NanoMarket ви можете ознайомитися з вимірювальними пристроями, отримати консультацію спеціалістів та купити оксиметр для своїх застосувань від надійних виробників.