水质检测-水中溶解氧检测原理：膜法&荧光法 对比

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水质检测-水中溶解氧检测原理：膜法&荧光法 对比

随着水质分析技术的不断发展与更新，电化学溶氧测量技术已成为目前应用较为广泛的溶氧测量技术。

目前使用的三大检测方法：

目前我国的检测方法标准有：《水质溶解氧的测定碘量法》（GB7489-1987）、《水质溶解氧的测定电化学探头法》（HJ506-2009）和美国ASTM 标准（D888-05），前两种是中国国家和行业标准方法，后一种是美国环保署认可标准方法。

	膜法		荧光法
	原电池型	极谱型
电极构成	锌制阳极；银质阴极，覆有半透膜；电解液；	银质阳极；贵金属阴极，覆有半透膜；电解液；	传感器、光学原件、电子原件、探头
原理	有两个由不同金属制成的电极浸没在内充的溶液中。这样，在两个电极之间会发生自然的电化学反应。水中溶解的氧气会透过电极头上的半透膜进入电极内电解液中。进入的氧分子在阴极附近会被还原为氢氧根。（每有一个氧分子被还原，就会从阳极释放出4个电子）这样就会在阳极上产生一个与电子数量成正比的电流。而产生的电流(或者电压)与进入电极系统的溶解氧的浓度成正比。	两个不同金属制成的电极浸没在电解液中，当给溶解氧分析仪电极加上0.6～ 0.8V 的极化电压时，氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路，阴极释放电子，阳极接受电子，产生电流。而产生的电流(或者电压)与进入电极系统的溶解氧的浓度成正比。	荧光法溶解氧测量仪基于荧光猝熄原理。蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光，由于氧分子可以带走能量（猝熄效应），所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而可计算出氧分子的浓度。
	无需外加电压	需外加电压
有无膜	有膜	有膜	无膜
是否需要预热	无需预热	需要5~15分钟预热	无需预热
测量范围	应用量程广，可测ppb痕量级和ppm量级	应用量程广，可测ppb痕量级和ppm量级	由于光学溶氧分析仪采用非线性的计算方式（荧光淬灭时间间隔和溶解氧气浓度呈非线性关系），只能进行单点验证和过程校准；建议使用测量范围为0.05-20mg/L
精度高低	在ppb痕量级溶氧测量应用场合，精度高	在ppb痕量级溶氧测量应用场合，精度高	精度高
响应速度	需要极化，响应速度较慢	需要极化，响应速度较原电池法慢	不需极化，响应速度快
是否消耗待测介质中的溶解氧	是	是	否
条件限制	信噪比小，产生错误信号的可能性增加；对测量介质有最小流速要求	对测量介质有最小流速要求	对测量介质无最小流速要求
干扰因素	PH，介质电导率，介质中的油类、硫化物、铁、亚铁、碳酸盐和藻类等； 如果电解液被污染了，会造成电池电势的漂移，导致测量误差	PH，介质电导率，介质中的油类、硫化物、铁、亚铁、碳酸盐和藻类等； 如果电解液被污染了，会造成电池电势的漂移，导致测量误差	抗干扰能力强，除较高浓度的二氧化氯外，不易受到其他干扰物质的影响，但探头应避免阳光直晒； 荧光帽在被刮蹭或部分污染的情况下任能保持其准确度，且容易清洗
维护量	好的电极大约半年需要补充电解液及更换膜片，清洁电极等维护	好的电极大约半年需要补充电解液及更换膜片，清洁电极等维护	维护量低，无需校准、更换电解液和渗透膜，2~3年更换荧光帽
使用寿命	使用寿命较极谱法短，价格较便宜	电极使用寿命大概2~3年	使用寿命2~3年

电极极谱法测定的步骤比较少，使用的仪器设备价格比较低，是目前应用比较标准的水中溶解氧测定方法。但是随着氧气的消耗会在膜和电极上产生污垢，形成氧气梯度会降低反应速度，需定期更换电解液及半透膜。

荧光法测定是目前的水中溶解氧测定时最简单便捷的方法，和碘量法和电极极谱法相比，荧光法测定时无须特意标定水中的溶解氧，而测定速度比较快，整个测量过程比较稳定，测量结果精度较高，而且对流量也没有严格要求，受到外界因素的干扰比较小，可降低清洗频率，维护成本比较低，但价格相对比较高。