溶解氧电极电解液配方(溶解氧传感器在水产养殖中的应用)

Posted 2023-06-01

篇首语：弓背霞明剑照霜，秋风走马出咸阳。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了溶解氧电极电解液配方(溶解氧传感器在水产养殖中的应用)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一切好氧生物的生存、生长和繁殖都离不开氧气，空气中氧含量约占21%，但水中的氧含量较低且容易发生变化。水中的氧即为溶解氧，是指溶解于水或液相中的分子态氧，是水生生物和植物生存不可缺少的条件。

溶解氧在水产养殖中的作用有哪些呢？

1、提供养殖的水生生物生命活动所必需的氧气；

2、有利于好氧型微生物的生长繁殖，促进有机物的分解，从而消除水体有机物污染；

3、氧气能直接氧化水中毒性较大的H2S、NO2-成为硫酸盐和硝酸盐，降低此类物质的毒性；

4、抑制厌氧微生物的发酵行为发生，有助于创造合适的养殖环境；

5、增强养殖水生生物的免疫力等。

随着水产养殖规模的不断扩大，尤其是沿海及内地湖泊地区，水产养殖业兴旺，水产养殖场随处可见。但是，现代化的水产养殖，不能仅仅依靠人工，还应该依靠各种先进科学技术。

不管是鱼类、蚌类还是其它水产生物，都必须要有适合其生长的环境才能实现丰收。而水的环境条件是影响水产产量的重要原因之一。

例如：鱼类只有在水中的溶氧量达到一定值后才能维持其生命活动，低氧对鱼类的生活及生长十分不利。

当水中的溶氧量低1mg/L时，鱼就会浮头；

当水中溶氧量低于0.5mg/L时，鱼就会窒息死亡；

适宜的溶氧量在5-5.5mg/L或更高。

过饱和的氧一般对鱼类没有什么危害，但饱和度很高时会使鱼产生气泡病。

因此，在水产养殖中进行溶氧的监测，对水产养殖的过程是至关重要的。

目前，对水环境溶解氧含量测量的方法主要有：比色法、碘量法、电导率法、电极法等。电极法又称传感器法，因其便于实现在线监测，且检测灵敏度高，近年来逐渐被广泛使用。

MW-O101型溶解氧传感器，基于原电池原理设计开发，测量精准，使用方便，维护简单，是水质溶解氧监测的常用型传感器。

图1 MW-O101原电池型溶解氧传感器

原电池溶解氧传感器的工作原理：溶解在水中的氧气分子透过透气膜在阴极上被还原，对应的金属阳极被氧化，产生电流信号。电流大小与溶解氧浓度成正比，通过电流大小判断水中溶解氧的浓度。

阴极反应：O2+4H++4e-—2H2O

阳极反应：2Pb+2H2O—2PbO+4H++4e-

由此可以得出，传感器检测过程中，溶解氧浓度与传递电子数目一一对应，传感器具有很好的线性。原电池型的溶解氧传感器维护成本较低，无需更换电解液，适用于进行大面积的推广使用。

原电池型溶解氧传感器的特点

检测时不需预热

不需提供偏压

功耗低

后期维护简单，不需更换电解液

单价低

阳极材料消耗，有使用寿命限制

MW-O101传感器的技术参数

表1 MW-O101传感器传感器的技术指标

MW-O101传感器的响应恢复测试

图2传感器在水中的响应恢复测试

从传感器在水中180s的响应恢复测试结果来看，本传感器具有良好的响应恢复性能，T90＜ 20s。

随着物联网建设的步伐加快，水产养殖的智能化也成了未来规模化养殖的一种发展趋势。使用物联网智能化平台，传感器采集前端数据，通过云平台回传至控制中心，及时指导和改善水产养殖的措施，增加水产养殖的收益。