용존산소

COM253/COM223

COS21/COS21D

COS31-41/COS61

측정원리

 전해질을 포함한 용액 S 중에 다른 종류의 금속으로 구성된 전극E1 ,전극E2 를 이용해 회로를 구성하면  한편에서는  환원 반응, 다른 한편에서는 산화 반응이 일어나 전류가 흐른다.

 이와 같은 전지를 갈바니 전지(galvanic cell)라 한다
 DO 전극은 이러한 원리를 이용해 용존 산소의 분압을 측정하는 것으로 정수 처리의 시료수 중에 설치한다.

시료 중의 산소는 테프론막을 통과하여 전해액으로 확산하여 음극면에서 환원된다.

전해액 중의 산소 분압에 비례한 전류를 발생하고 전극은 백금 전극과 알루미늄  전극을 이용하고

각 전극에서는 다음의 반응식이 일어난다.

백금 전극(음극) : 2O2 + 3H2O + 6e→ 6OH-

알루미늄 판(양극): 2A1→ 2A13 + +6e

이 전류를 측정하여 증폭하면 DO를 알 수 있다.

온도 보상

실제에는 다음과 같은 계기상의 교정이 필요하다.

DO계는 수용액 중의 산소 분압을 측정하는 것으로 수용액 중의 산소 분압은 변화하지 않으나

산소의 농도는 온도의 상승에 따라 감소한다.

또 테프론막을통과하는 산소의 확산 속도는 온도 증가에 따라 증가하여 세서의 출력 전류가 증가한다.
이 영향을 보상하기 위하여 CD전극 중에 서미스터를 삽입하여 온도 보상을 한다.

측정 이유

1. 부영양화

강, 바다, 호수나 연안에 아질산염, 질산염, 암모니아, 인산염,규산염 등의 유기물 염류가 흘러들어 물속에 영양물질(질소, 인)을 방출한다.

영양물질이 풍부한 물은 식물플랑크톤의 성장과 번식은 매우 신속하게 진행되므로

며칠 안으로 맑은 물이 검푸른색의 물로 변한다.

이렇게 갑작스럽게 대량의 식물플랑크톤이 나타나는 것을 적조현상라고 한다.

이 현상은 수중생태계의 파괴이므로 호흡할 때 산소가 필요한 물고기나 다른 생물들은 질식사한다.

따라서 부영양호는 죽은 호수나 마찬가지이다.

상수원에 부영양화되면  악취와 독성물질이 생기므로 상수원 그 가치는 거의 상실된다.

이러한 부영양화에 의한 손실이 정상화하기까지는 수년이 걸린다.

그 이유는 썩은 유기물질들이 영양물질을 물속에 다시 방출시켜 영양물질이 풍부한 부영양 조건을

지속시키기 때문이다.

공장폐수, 생활하수나 비료를 많이 사용한 농지로부터 흘러드는 비료 성분 때문에 부영양화의

진행이 점점 빨라지고 있다.

2.BOD

 생물학적 산소요구량이라고도 한다.

하천 ·호소 ·해역 등의 자연수역에 도시폐수 ·

공장폐수가 방류되면 그 중에 산화되기 쉬운 유기물질이 있어서 자연수질이 오염된다.

이러한 유기물질을 수중의 호기성세균(好氣性細菌)이 산화하는 데 소요되는 용존산소의 양을 mg/ℓ

또는 ppm으로 나타낸 것이 생화학적 산소요구량이다.

생화학적 산소요구량은 일반적으로 BOD로 호칭되며, 생물분해가 가능한 유기물질의 강도를 뜻한다.

수중의 유기물질 중에는 경성세제(硬性洗劑), 일부의 농약, 리그닌(lignin) 등과 같이

생물분해가 불가능하거나 또는 생물분해가 곤란한 유기물질 등이 있는데

그러한 것들은 BOD값에 포함되지 않는다.

인간이 합성한 고분자유기물질의 배출량이 증가하면서 BOD 반응에 잡히지 않는

유기물질의 농도가 증가되고 있는데,

이러한 것들의 농도는 중크롬산칼륨 COD 농도와 최종 BOD 농도와 차에 해당된다.

따라서 이론적으로 볼 때 생물분해가 가능한 유기물질에 대해서는

중크롬산칼륨 COD값과 최종 BOD값이 일치한다.

3. 용존산소

물 또는 용액 속에 녹아 있는 분자상태의 산소.

20 ℃, 1 atm의 대기하에서 순수(純水)의

DO는 9 ppm에서 포화상태에 이르는데, 이 값은 온도가 오르면 감소하고,

대기압이 오르면 증가한다. 또 다른 용해 성분의 영향도 받는다.

물 속에서 생활하는 어패류(魚貝類) ·호기성(好氣性) 미생물은 용존산소를 호흡하며,

물 속에 있는 유기물은 이것에 의해서 산화분해되기 때문에,

용존산소의 부족은 단지 어패류의 사멸을 초래할 뿐만 아니라

유기물 등이 잔류하여 물의 오탁을 가져오게 된다.

4. COD

화학적 산소요구량(COD)

BOD와 마찬가지로 수중의 유기물질을 간접적으로 측정하는 방법으로

유기물질(분해가능한 물질+분해불가능한 물질)을 강력한 산화제로 화학적 산화시킬 때

소모된 산화제의 야에 상당하는 산소량을 말한다.

일반적으로 폐수의 COD값은 그 BOD값보다 높은데

이것은 미생물에 의하여 분해되지 않는 유기물까지 화학적으로 산화되기 때문이다. 도전율계는 물의 도전율을 측정하여 물 속에 녹아 있는 금속 입자의 정도를 측정하는 계기이다.

특징

용존산소농도와 온도를 동시 측정 및 가각 DC 4-20 mA 출력, 염도 보정 입력 기능이 있어 해양 연구 시설(수족관, 양어장 등)에 사용가능, 실시간 전극 성능 감시 기능, 자동 압력 보정 기능
적용분야

하수 폭기조의 산소농도 감시, 반도체용 초순수의 脫氣 Level 감시, 실험실의 분석용도, 수경재배 System, 해수를 담수화 하는 Plant, 양어장, 수족관 각종 수질관리 관련 분야 에서의 용존산소량측정