5、氧電極的校準

當測量的溶解氧濃度較低，或者當更換溶解氧電極膜或內部的填充電解液時，需要進行零點檢查和校準。對于低濃度溶解氧分析儀零點校準時，可采用零氧水方法和高純氮氣法。校準過程中需嚴格執行校準操作，不正確的零點校準會導致測量結果不可靠。

5.1零氧水法

配置零氧水溶液一般用≥5%濃度的亞硫酸鈉溶液，同時可加入適量二價鈷鹽作催化劑，零氧水需現配現用，否則容易失效。溶液配置好后將電極浸入至零氧溶液中，觀察電極響應速度和測試結果。待穩定后，讀數需接近于零，如不為零，立即將儀表調整到零點。

5.2高純氮氣法

將氧電極放入流通池中，旋緊或壓緊，保證密閉無泄露。將高純氮氣通過軟管連接至流通池進口，緩慢開啟高純氮氣瓶進口，調整進氣流量以符合儀器要求，一般應大于200 mL/min，觀察電極響應速度和測試結果。待穩定后，讀數需接近于零，如不為零，同樣調整儀表到零點。

氧電極的電信號與水中溶解氧的含量呈明確的線性關系，因此僅需兩點校準就可以保證氧電極的測量準確性。在零點校準時，一般都是上述兩種氧電極零點校正方法：零氧水與高純氮氣法。相比較而言，零氧水在實驗室比較容易實現，高純氮氣則需要一定的實驗條件，而對于滿度校準，推薦常用的大氣校準，對于其他有條件的實驗室，可以進行飽和溶解氧水校準、水飽和空氣校準、水中標準氧校準、標準氣體校準等，但現場條件下依然推薦以大氣校準較為方便快捷。

對于測定結果的校正，通常設備都帶有溫度及大氣壓力校正，如未帶，可根據下列公式進行人工補償。對于含鹽量的校正，通常對與海水和港灣水，應對含鹽量對溶氧帶來的測定誤差進行校正，工業循環冷卻水及鍋爐用水，由于帶來的誤差較小及操作的復雜性，不建議進行校正。

5.2.1溫度補償公式

式中：

ρ（o）——實際溶解氧的含量，mg/L、μg/L

ρ′（o）——儀器讀數的溶解氧含量，mg/L、μg/L

ρ（o）m——測量溫度下飽和溶解氧含量，mg/L

ρ（o）c——校準溫度下飽和溶解氧含量，mg/L

5.2.2大氣壓補償要求

儀器一般帶有壓力傳感器對大氣壓進行自動補償，或手動輸入當前大氣壓力值由儀器進行補償。如大氣壓自動補償功能，測定樣品或大氣校準時，應進行校正。對于高海拔地區，大氣壓和氧含量會相對降低，飽和氧含量與大氣壓的關系如下（某溫度下）：

CP：高海拔下，壓力為P時的飽和氧濃度，mg/L

C0：標準大氣壓時的飽和氧濃度，mg/L

P：當地大氣壓力，kPa

PW：飽和蒸汽壓力，kPa

6、方法對比與驗證性試驗數據

6.1驗證實驗

在溶解氧測定的各種原有方法中，碘量法測定起點為200μg/L，內電解法為色階對照法，氧電極法理論上可以測定水中飽和百分率從0%～100%的溶解氧，因此在測定方法的對照上，與前兩種方法有明顯的區別，但是該方法從出現到成熟的應用已經有相當長一段時間，已經在行業領域內被事實上認可，在實驗室內通過標準加入法及標準氣體法，可以驗證該方法的可靠性。

較為直觀的內電解法確實有一定的優勢，在pH為9的介質中，靛藍二磺酸鈉被多孔銀粒與鋅粒組成的原電池電解，形成還原型黃色物質，當與水中溶解氧相遇又被氧化成氧化型藍色物質，色澤深淺與水中溶解氧含量有關，可以用比色法測定水中溶解氧含量。鍋爐給水和凝結水中常見的離子均不干擾溶解氧的測定。這種直接反應生產的顏色判斷，可以直接對比出水中溶解氧的含量大小，一目了然。但是其一直也存在較為明顯的缺點，如需要制備較為容易失效的靛藍二磺酸鈉溶液、銀-鋅還原劑等，且制備溶液過程中需要標定，分析過程中涉及試劑及操作均比較繁瑣，比色時由于標準溶解氧不易獲得，實驗中配制溶解氧標準色是按照“假色原理”配制的。即依照假定還原型靛藍二磺酸鈉（黃色）與溶解氧完全反應生成氧化型靛藍二磺酸鈉（藍色）的數量加入酸性靛藍二磺酸鈉，未反應的還原型靛藍二磺酸鈉（黃色）用相應苦味酸代替來配制溶解氧標準色[4-5]，具體見表1。

表1溶解氧標準色的配制

由表1中溶解氧含量數據可見，實際檢測的最終比色對照數據為范圍值，具體數據的大小該方法并不能完全體現，僅可適用于現場范圍性指標的運行控制，無法得出直接的結果，這個是與氧電極法最大的區別。

為了驗證氧電極法測定水中低含量溶解氧的可靠性，可設計專門驗證方法如純氧加入法與標準氣體法，通過已知水中或者空氣中的溶氧含量的樣品，通過氧電極法測定，來進行方法的驗證。具體見表2。

表2純氧加入法

利用純氧通過微量流量控制閥，將氧加入水中，通過微量控制閥的流通量及充氣時間，可以測算出通入氧氣的量，同時減去水的本底氧含量，即可得到水中氧的增量，表3為氧增量的實測對照表。具體見表3。

表3標準氣體法

采用已知氧氣含量的濃度，以一定的流速通過氧電極，可得出表3實測數據，可驗證氧電極測定溶解氧的可靠性。

通過上述的比對實驗，從實驗最終數據進行分析對照，氧電極法測定水中低含量溶解氧的含量，測定結果穩定可靠。

6.2對照實驗

在實際應用中，現場測定的比色法大量存在，為了檢測氧電極法與比色法具有一致的參照性，我們進行了一系列的現場兩種方法的對照實驗，通過采集大量數據，與內電解法進行對照，匯總結果見表4。

表4與內電解法結果對照

由表2～4可得，多種途徑對該方法進行數據驗證，方法可靠，數據可信，完全滿足測定要求。

7、結語

氧電極法測定水中溶解氧含量，尤其是大型能源企業中高純水的低含量溶解氧檢測，是避免水系統腐蝕及節能減排的重要環節，對節能減排及安全生產影響巨大。溶解氧是水中的常見指標，而傳統的比色法測定，不僅操作繁雜，工作效率低，且對人員要求高，受干擾因素很多。隨著現代檢測技術發展，采用氧電極測定水中溶解氧含量會在實際生產中得到越來越廣泛的應用。該方法可以提高檢測效率，減少檢測誤差，且經過驗證與比色法具有高度的一致性，檢測結果可信可靠，是一種安全環保的可替代檢測方案。