溶解氧  

氧幾乎是所有生物的重要組成部分，同時也是無數自然和工業(ye) 過程的重要元素。氧是無色無味的氣體(ti) ，在大氣中的含量約為(wei) 21%，氧是地殼中含量最高的元素，占總質量的近50%，也是宇宙中含量第三豐(feng) 富的元素。與(yu) 幾乎所有氣態元素（惰性氣體(ti) 除外）一樣，氧在地球上幾乎隻以分子形式存在於(yu) 氣體(ti) 中，兩(liang) 個(ge) 氧原子共價(jia) 結合形成一個(ge) 氧分子。它的名字源於(yu) 古希臘語，意思是“酸化劑"。這不能從(cong) 字麵上去理解，因為(wei) 酸的“成因"，即氫離子，是後來才被發現的。

我們(men) 之所以在這裏討論氧，是因為(wei) 它在液體(ti) 中的溶解性，尤其是在水和水溶液中的溶解性。

除此之外，氧的溶解性對於(yu) 水中的生命以及大多數生物和生化過程至關(guan) 重要。氧和許多氣體(ti) 一樣，不僅(jin) 能溶解在液體(ti) 中，還能溶解在塑料等物質中，這種溶解性取決(jue) 於(yu) 兩(liang) 個(ge) 因素，大氣中的氧分壓和液體(ti) 的溫度。

為(wei) 什麽(me) 需要校準實驗室溶解氧傳(chuan) 感器？

實驗室溶解氧傳(chuan) 感器需要校準有幾個(ge) 原因：

◎ 電化學傳(chuan) 感器的原理是金屬電極在氧氣存在的情況下發生溶解，並與(yu) 電解質相互作用，導致溶解度低的鹽類沉澱。沉澱物會(hui) 導致內(nei) 阻增加，從(cong) 而減少電荷傳(chuan) 輸。這可以在一定時間內(nei) 通過電子方式進行補償(chang) 。

◎ 對於(yu) 光學傳(chuan) 感器，染料會(hui) 隨著時間的推移而“漂白"，從(cong) 而減少熒光。這個(ge) 過程也可以通過校準和調整進行補償(chang) 。如果可以接受每年百分之幾（3%-5%）的低漂移，則可以省去校準的麻煩，通過賽萊默旗下品牌 WTW 傳(chuan) 感器的傳(chuan) 感器帽自動傳(chuan) 輸的出廠校正係數（“出廠校準"），可以實現測量。

 如何校準實驗室氧傳(chuan) 感器？

出於(yu) 測試目的，有一些混合氣體(ti) 具有規定的氧含量。但是價(jia) 格昂貴的同時，它們(men) 不是必需的。

隻有兩(liang) 個(ge) 變量在校準中起作用：

◎ 作為(wei) 氣壓函數的當前氧分壓，非標準化氣壓

◎ 與(yu) 溫度相關(guan) 的水蒸氣分壓

圖1：帶讀取觸點和校準信息芯片的蓋膜背麵和頂部視圖

在我們(men) 通常可以接觸到的區域中，氧氣的比例始終保持不變，即大約占空氣的21%。不管是在海平麵上還是在海拔3800米的的喀喀湖上，變化就是絕對氣壓和相應的氧氣分壓。在海平麵上，氧氣分壓約為(wei) 212 hPa，而在海拔3800米處，氣壓略低於(yu) 650 hPa，氧氣分壓隻有約135 hPa。當然，校準時必須考慮到這一點。

第二個(ge) 重要影響因素是水蒸氣。根據DIN EN ISO 5814:2013-02，在飽和的水蒸氣空氣中進行校準，因為(wei) 這些比率也可以很容易地在合適的容器中建立。根據已知的氣壓和飽和時與(yu) 溫度有關(guan) 的主要水蒸氣分壓（在海平麵以上的“正常"高度，可忽略與(yu) 氣壓有關(guan) 的因素），可計算出當前的氧分壓，並將其用作參考值。然而，重要的是蓋膜上不能有水滴沉積，因為(wei) 由於(yu) 氣相和液相的擴散行為(wei) 不同，水滴會(hui) 導致不正確的校準結果。

原則上，所有WTW溶解氧傳(chuan) 感器都隻在水蒸氣飽和的空氣中進行校準，無需進行零點校準。可使用Na2SO3溶液或純氮氣環境檢查傳(chuan) 感器的零點信號。

 校準結果 

電化學傳(chuan) 感器

對所有電化學傳(chuan) 感器而言，斜率因子都是內(nei) 部確定的，因此可以在指定範圍內(nei) 進行有效校準。

如果隨後在空氣中對傳(chuan) 感器進行測試，結果是空氣飽和度為(wei) 102%至104%。這種過度結果是正常的，這是由於(yu) 浸入液體(ti) 中時，由於(yu) 傳(chuan) 感器原理造成的氧氣耗盡，在薄膜前形成了一層不變的液體(ti) ，作為(wei) 額外的擴散屏障，當然在空氣中是不存在的。

圖2：電化學氧傳(chuan) 感器的校準曲線

光學氧傳(chuan) 感器

電化學傳(chuan) 感器在校準過程中會(hui) 顯示出一條線性特征曲線，這是電流測量原理造成的。

光學傳(chuan) 感器的情況則有所不同。雖然淬火不是一個(ge) 線性過程，但斜率因子也會(hui) 在此設定，隻是比電化學傳(chuan) 感器的斜率因子範圍更窄。由於(yu) 這種傳(chuan) 感器不消耗氧氣，校準後的理想值是100%空氣飽和度。