Sauerstoff kennen wir als grundlegendes Element in der Luft, die wir einatmen. Jedoch kommt Sauerstoff auch in Flüssigkeiten als „gelöster“ Sauerstoff vor (engl. Disolved Oxygen = DO) und ist in dieser Form in vielen industriellen Bereichen relevant, wie zB bei der Umweltüberwachung, Wasserwirtschaft und Lebensmittelkonservierung.

Der gelöste Sauerstoff ist, je nach Tätigkeitsbereich, aus vielen Gründen relevant:

Der gelöste Sauerstoff ist ein wesentlicher Parameter bei der Überprüfung der Wasserqualität. DO ist eine Messgröße für die allgemeine Gesundheit des Ökosystems. Je mehr Organismen im Wasser absterben und zerfallen, führt dies zu einem Wachstumsanstieg der Bakterien, die natürlich mehr Sauerstoff verbrauchen und daher der Gesamt-DO-Wert abnimmt.

Labormessungen von DO können direkt erfolgen, jedoch kann DO auch zur Überprüfung von BSB, OUR und SOUR verwendet werden. Der BSB (Biologischer Sauerstoffbedarf) dient zur Bestimmung der biologisch abbaubaren organischen Substanzen im Wasser. Dieser Wert gibt den Prüfer einen Überblick über die allgemeine Wasserqualität, sowie über den Verschmutzungsgrad.

OUR (Oxygen Uptake Rate) ist ein schnellerer Test als BSB, der als Indikator für die biologische Aktivität in der Probe verwendet werden kann. Dies geschieht durch Überwachung des Sauerstoffverbrauchs im Wasser.

SOUR (spezifische Sauerstoffaufnahmerate) ist die Menge an Sauerstoff, die in mg/L Mikroben benötigt wird, um einen Gramm Nahrung (Abfall) zu verbrauchen. SOUR wird normalerweise in der Schlammbehandlung überwacht.

Wie wird der gelöste Sauerstoff gemessen?

Man kann DO auf verschiedenen Arten ermitteln: iodometrisch, colorimetrisch, electroanalytisch oder auch durch Lumineszenz. Letzteres wird nun näher erläutert:

Optische DO-Analyse

Optische DO-Messgeräte verwenden eine Sonde, um den gelösten Sauerstoff zu messen, aber anstatt eine Reaktion zu überwachen, misst die misst die Sonde die Lumineszenz.

Die Hanna HI764113 optische Sonde für gelösten Sauerstoff basiert auf dem Prinzip des Fluoreszenzlöschung (Quenching). Hierbei wird ein immobilisierter, Platin-basierter Luminophor mit einem blauen LED Licht angeregt. In der Folge fluoresziert der Luminophor rot. Ist Sauerstoff zugegen, tritt dieser in Wechselwirkung zum Luminophor und dadurch reduziert sich die Intensität und Dauer der Lumineszenz. Die Dauer der Lumineszenz wird durch einen Photodetektor gemessen und daraus die Konzentration an gelöstem Sauerstoff berechnet.

DO sensor

Die wesentlichen Komponenten der Sonde sind eine blaue LED Lampe zur Anregung, eine rote LED Lampe als Referenzlicht und ein Photodetektor. Die Smart Cap sitzt fest auf der optischen Sonde und enthält den Sauerstoff empfindlichen, immobilisierten Luminophor, der von einer robusten, schwarzen, wasserundurchlässigen, Sauerstoff durchlässigen Schutzschicht bedeckt ist.

DO GRAPH

Luminophor Fluoreszenz bei 3 unterschiedlichen Sauerstoffkonzentrationen nach gepulster Bestrahlung mit blauem Licht.

Das erste optische Sauerstoff Messgerät von Hanna Instruments HI98198 opdo bietet viele Highlights wie zB.:

  • Inkludiert optische Sonde mit Quick DIN Stecker
  • Wasserdicht (IP67)
  • Autom. °C und Salinitätskompensation
  • Automatische Berechnungen
  • Eingebauter Luftdruckmesser
  • GLP
  • Datenspeiecherung in einstellbaren intervallen
  • PC Verbindung
  • Lange Batterielaufzeit von ca. 200 Std. bei Dauernutzung

 

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