LDO荧光法溶解氧的工作原理及优点
ldo低温湿式催化氧化
ldo低温湿式催化氧化摘要：1.引言2.ldo低温湿式催化氧化的概念3.ldo低温湿式催化氧化的工作原理4.ldo低温湿式催化氧化的优点5.ldo低温湿式催化氧化的应用领域6.结论正文：1.引言ldo低温湿式催化氧化作为一种新兴的环境治理技术，近年来在我国得到了广泛的关注。
本文将对ldo低温湿式催化氧化技术进行详细介绍，包括其工作原理、优点及应用领域。
2.ldo低温湿式催化氧化的概念ldo低温湿式催化氧化，全称为低温湿式催化氧化技术（Low-Temperature Wet Oxidation），是一种在低温（通常为100-200摄氏度）条件下，利用湿式催化剂对有机污染物进行氧化分解的环境治理技术。
3.ldo低温湿式催化氧化的工作原理ldo低温湿式催化氧化技术通过催化剂的作用，使有机污染物在低温下与氧气发生氧化反应，生成无害的二氧化碳和水。
催化剂在反应过程中起到降低活化能的作用，从而降低反应的温度。
4.ldo低温湿式催化氧化的优点（1）低温操作：与传统的湿式氧化技术相比，ldo低温湿式催化氧化技术可以在较低的温度下进行，减少了对能源的消耗。
（2）安全性高：由于反应温度低，降低了爆炸和火灾的风险。
（3）处理效果好：ldo低温湿式催化氧化技术对有机污染物的处理效果较好，且不易产生二次污染。
（4）适用范围广：该技术可广泛应用于各类有机污染物的处理，如石油化工、农药、医药等行业。
5.ldo低温湿式催化氧化的应用领域ldo低温湿式催化氧化技术在我国已成功应用于多个领域，如工业废水处理、废气净化、土壤修复等。
随着技术的不断发展和完善，ldo低温湿式催化氧化技术在环境保护领域的应用将越来越广泛。
6.结论ldo低温湿式催化氧化技术具有低温操作、安全性高、处理效果好、适用范围广等优点，是一种具有良好应用前景的环境治理技术。
溶氧电极荧光法和电解法
溶氧电极荧光法和电解法溶氧电极荧光法和电解法是两种常用的测定水中溶解氧浓度的方法。
本文将从简介、原理、应用和比较等方面对溶氧电极荧光法和电解法进行深入探讨。
1. 简介溶氧电极荧光法和电解法是测定水中溶解氧浓度的常用方法。
溶氧电极荧光法是一种基于化学荧光原理测定溶解氧浓度的方法，而电解法则是通过电解水的方式来获得溶解氧浓度。
2. 原理溶氧电极荧光法是利用荧光物质的荧光强度与氧气浓度呈反比关系，通过测量荧光强度来确定溶解氧浓度。
电解法则是通过在水中通过电解产生氧气，并使用溶解氧电极测量氧气的溶解度来确定溶解氧浓度。
3. 应用溶氧电极荧光法广泛应用于环境监测、水质评价、生物学实验等领域。
它具有快速、准确、灵敏度高等优点，特别适用于需要实时检测溶解氧浓度的场合。
电解法可以用于溶解氧浓度的测定，但由于需要进行电解操作，相对来说较为繁琐，特别适用于实验室等对时间要求较为宽松的场合。
4. 比较在比较溶氧电极荧光法和电解法时，可以根据以下几个方面进行评估。
首先是准确度，溶氧电极荧光法由于采用了荧光测量，可以提供较高的准确度，而电解法则受到电解的复杂性和误差的影响，准确度相对较低。
其次是便捷性，溶氧电极荧光法操作简单，可以快速获取结果，而电解法则需要较多的操作步骤和时间。
最后是灵敏度，溶氧电极荧光法对溶解氧浓度变化较为敏感，可以检测到微小的浓度差异，而电解法则相对较低。
个人观点与理解：尽管溶氧电极荧光法和电解法都是常用的测定溶解氧浓度的方法，但在实际应用中，我更倾向于选择溶氧电极荧光法。
这是因为溶氧电极荧光法操作简单，结果准确性高，而且可以实时监测溶解氧浓度的变化。
对于环境监测、水质评价等领域来说，这种方法更加可靠和有效。
总结回顾：本文介绍了溶氧电极荧光法和电解法这两种常用的测定水中溶解氧浓度的方法。
从简介、原理、应用和比较等方面，对两种方法进行了深入的探讨。
溶氧电极荧光法是通过测量荧光强度来确定溶解氧浓度，具有快速、准确和灵敏度高等优点，特别适用于实时监测的场合。
光效辅助溶解氧传感器检测原理及工艺优化
光效辅助溶解氧传感器检测原理及工艺优化溶解氧（DO）是水体中溶解的氧气分子的浓度，它是评估水质的重要指标之一。
传统的溶解氧传感器通常基于电化学氧化还原反应测量DO，但这种方法存在一些缺点，如腐蚀性强、响应时间慢、易受污染等。
在光电子技术的快速发展下，光效辅助溶解氧传感器逐渐成为研究热点。
本文将详细介绍光效辅助溶解氧传感器的检测原理，并探讨工艺优化的方法。
光效辅助溶解氧传感器是一种利用荧光测量原理进行溶解氧检测的传感器。
其基本原理是通过溶解氧与荧光探针发生作用产生荧光强度变化，并通过测量荧光强度变化来间接测量溶解氧浓度。
具体的工作原理如下：首先，传感器中的荧光探针会与氧气分子发生反应，从而产生荧光。
具体而言，荧光探针通常是一种荧光染料，其分子结构中含有金属离子或稀土离子。
当溶解氧与荧光探针接触时，氧气会进入荧光探针分子中，并与金属离子或稀土离子发生氧化还原反应，引起荧光的猝灭或增强。
其次，猝灭或增强后的荧光强度可以通过光电转换器件转换为电信号。
光电转换器件通常使用光敏二极管或光电二极管等光敏元件，将荧光信号转换为电信号。
这个过程需要一个合适的激发光源，通常使用LED或激光二极管等发光二极管作为激发光源。
最后，通过对电信号的处理和分析，可以得到溶解氧浓度的数值。
电信号通常经过放大、滤波和数据处理等步骤，最终通过显示设备或计算机软件显示或记录溶解氧浓度的结果。
光效辅助溶解氧传感器的工艺优化对于提高溶解氧测量的准确性和稳定性至关重要。
以下是一些用于工艺优化的方法：首先，选择合适的荧光探针。
荧光探针的选择应考虑其对氧气的响应灵敏度、选择性和稳定性等因素。
一般而言，荧光探针的响应灵敏度越高，其对溶解氧的检测精度和范围越大。
其次，优化光电转换器件的性能。
光敏元件的选择和使用条件会影响传感器的灵敏度和响应时间等性能指标。
确保光电转换器件的灵敏度足够高，以确保溶解氧浓度的准确测量。
此外，优化光源的选择和激发光源的波长是提高传感器性能的关键步骤之一。
荧光法溶解氧传感器的应用介绍
荧光法溶解氧传感器的应用介绍荧光法溶解氧传感器是一种用于测量液体中氧气浓度的传感器。
它的工作原理基于荧光物质是氧敏感的而且荧光光谱受氧气浓度的影响。
工作原理荧光法溶解氧传感器是通过利用从荧光荧光素等物质中吸收光线并以荧光的形式释放出来的原理来测定液体中氧气的浓度。
在基本的工作原理中，荧光物质被注入到氧敏感材料中，当传感器暴露在含氧和不含氧的环境中时，荧光光谱发生变化。
荧光物质被激发的时间越长，释放的荧光也就越强，这是因为激发光子会产生感兴趣的荧光物质的电子和元素的激发状态。
氧气的存在会降低荧光的强度，因为荧光物质吸收更少的光线并以短一些的时间释放荧光。
这个现象是因为氧气会产生特别的化学反应来消耗荧光物质所产生的激发态。
荧光法溶解氧传感器是根据量子效应（光子对传导质的激发）的原理来工作的。
因此，当荧光物质被照亮时，它们会开始吸收光子并进入激发态。
当激发态的电子返回到基态时，荧光发生，并产生一个特定的波长。
带氧光栅被加入到荧光物质中，它们专门吸收感兴趣的荧光波长，类似于所谓的面向通道。
应用荧光法溶解氧传感器具有广泛的应用领域。
主要包括生物化学研究、环境监测、食品质量控制、生产过程控制等领域。
生物化学研究以病毒为例，在某些研究场合下，病毒的生长需要一定的氧气环境。
因此，荧光法溶解氧传感器可以帮助研究人员监视细胞的氧含量，以确保最佳的病毒生长环境。
环境监测荧光法溶解氧传感器可用于水生环境中的氧气浓度测量。
在水下环境中，氧气是非常重要的因素之一，对鱼类和其他水生生物的存活和繁殖有着巨大的影响。
荧光法溶解氧传感器可以帮助环境监测人员迅速准确地测量水中的氧气浓度，以监控环境中的氧含量差异。
食品质量控制荧光法溶解氧传感器可用于肉类、水果和蔬菜等食品的运输过程中的氧气浓度测量。
在食品包装过程中，输送管道、箱子或袋装容器的内部可能会产生空气缺乏现象。
这种情况下，营养价值降低是很严重的问题之一。
荧光法溶解氧传感器可以帮助制造商在食品包装和存储过程中保持最佳的氧气浓度，以确保食品的新鲜度和质量。
【Hach实验室产品】溶解氧理论
废水处理曝气池的控制指标
在废水处理过程中，有机物的降解，以及硝化作 用 的进行，都依赖于一定浓度的溶解氧
控制工业给水水质的重要指标
• 溶解氧浓度过高，会加速金属管道 的腐蚀，尤其是昂贵的锅炉系统及 冷却系统。
电压
Ag+
Ag 阳极 O2
Au 阴极
O2
传统Clark溶解氧仪在测量时为何要搅拌?
－电极附近DO不断被消耗。
－为保证电极附近的溶 解氧与本体溶液中溶解 氧浓度相同，即保证水 样中溶解氧分布均匀。
－测量过程中需要连 续搅拌。
O2O2O2O2O2
O2O2O2O2O2O2O2O2O2
OOOOOOOO2222O2O2O2OOO2OO22222O2O2OOOO2OO22222O2O2OOOO2OO22222O2O2OOOO2OO2O2O22222222O2O2OOO2O2O2OOO22OO22O2OOO222OO22O2OOO222O22O2OO222O2O22OOOOO2OOO222O2O2O2OOO2O2O2222O2O2OOOO2O2O2222O2O2OOOO2O2O2222O2O2OOOO2O2O2222O2O2OOOOO22O2222O22OOOOOO22O222222OOOO2OOOO222222OO2OO2OOO2222222
极谱法测量技术的不足
• 电解液中少量去极化杂质，会使电极产 生污垢，甚至毒化电极，如：
• 硫化氢 H2S
• 铁、亚铁
• 如果半透膜损坏,电解液容易被污染，会 造成电池电势漂移，而漂移会被错误地 显示为水样中溶解氧的浓度，因此需定 期更换电解液及半透膜。
溶解氧荧光膜
溶解氧荧光膜溶解氧荧光膜是一种用于检测水中溶解氧浓度的传感器。
它通过荧光信号的变化来间接测量水中溶解氧的含量，具有快速、灵敏、无污染等优点，在环境监测、水质评价、生态学研究等领域具有广泛的应用前景。
溶解氧是水中溶解的氧气分子，对于水体中的生物生存和水质状况具有重要影响。
水中溶解氧的浓度是评价水体富氧程度和水质状况的关键指标之一。
常用的测定水中溶解氧的方法有氧化还原电位法、气体扩散法和溶解氧荧光法等。
其中，溶解氧荧光法因其灵敏度高、响应快、操作简便等特点，成为了一种广泛应用的溶解氧测定方法。
溶解氧荧光膜是溶解氧荧光法的关键部分，它主要由荧光物质和载体组成。
荧光物质是指能够发出荧光信号的物质，常用的荧光物质有氧化铝、铱配合物等。
载体是指将荧光物质固定在其表面的材料，常见的载体有聚合物、纳米材料等。
荧光物质和载体的选择要根据荧光膜的工作原理和应用环境来确定。
荧光膜的工作原理是基于溶解氧与荧光物质之间的相互作用关系。
当荧光物质与溶解氧接触时，溶解氧会与荧光物质发生氧化反应，使荧光物质发生变化，进而改变其荧光特性。
这种变化可以通过测量荧光强度或荧光寿命来间接反映溶解氧的浓度。
荧光膜中的载体起到固定荧光物质的作用，使其能够与溶解氧充分接触。
溶解氧荧光膜的制备需要考虑荧光物质的选择、载体的制备和荧光膜的固定等关键步骤。
首先，选择合适的荧光物质，考虑其对溶解氧的响应灵敏度和荧光特性稳定性。
其次，制备载体，可以通过溶液聚合、溶胶凝胶和电化学沉积等方法来获得具有良好性能的载体。
最后，将荧光物质固定在载体上，可以通过物理吸附、化学交联等方法来实现。
溶解氧荧光膜的应用十分广泛。
在环境监测中，可以用于测定水体、废水中的溶解氧浓度，评估水体富氧程度和水质状况。
在水产养殖中，可以用来监测鱼塘、水池中的溶解氧含量，为养殖管理提供参考。
在生态学研究中，可以用于测量湖泊、河流等水域中的溶解氧分布，了解水体的生物生态系统。
溶解氧荧光膜是一种重要的水质检测传感器，具有快速、灵敏、无污染等优点。
【Hach实验室产品】溶解氧理论
极谱法测量技术的不足
• 电解液中少量去极化杂质，会使电极产 生污垢，甚至毒化电极，如：
• 硫化氢 H2S
• 铁、亚铁
• 如果半透膜损坏,电解液容易被污染，会 造成电池电势漂移，而漂移会被错误地 显示为水样中溶解氧的浓度，因此需定 期更换电解液及半透膜。
• 半透膜容易被污垢覆盖，氧气扩散将受 到限制，导致仪器读数不断降低，直至 为“0”。
O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2
荧光法
• 1986年有科学家发现氧分子能猝灭一些物质发 出的荧光。 • 新世界初，HACH公司根据前人的经验，研发出 荧光法溶解氧仪 • 2006年，USEPA正式通过该方法。
Luminescent Indicator Molecules Oxygen
Probe Sensor
Clear, Gas Impermeable
Substrate Gas Permeable Polymer Matrix
LDO的工作原理
Red Emission
• 氧气浓度越高，红光产
Light
生时间越短
反映水体受污染的程度
当氮、磷等植物营养元素大量进入湖泊、水库、海湾等缓流水体，就 会
产生水体富营养化现象：即过量的营养元素提高藻类等水生生物的活 性
，数量猛增，由此造成了一系列危害：
藻类过度生长，水中溶解氧急剧变化，一定时间水体处于严重缺氧状 态，导致鱼类等水生生物的死亡
鱼类诱饵的绿藻种类减少，非鱼类诱饵的蓝藻增加，且繁殖迅速，有 些蓝藻产生有毒性的藻毒素
LDO标准教材
1HACH 产品技术培训-LDO荧光法溶解氧在线分析仪2 -LDO荧光法溶解氧在线分析仪Sc100标准控制器和LDO传感器3USEPA荧光法溶解氧传感器的方法确认4USEPA荧光法溶解氧传感器的方法确认5为什么开发LDO？•污水处理的暴气过程，是有机物降解的重要过程。
•传统的膜式溶解氧测量仪，由于膜和电解液的原因，需要经常的更换和清洗探头，而且数据容易漂移。
•LDO不需要频繁地清洗探头，数据稳定，测量响应时间快；效果是节省了能源以及保证了降解效果。
6 LDO的应用领域由于其优良的特性，应用领域逐渐扩展：•污水处理•自来水原水监测•水利水文•实验室和便携仪器•由于LDO能够经受水中杂物的刮伤和碰撞，它可以应用在工业领域。
7 LDO™sc传感器技术指标•测量范围：0.00-20.00ppm；0.00-20.00mg/L•准确度：<1ppm±0.1ppm；>1ppm±0.2ppm•重复性：0.05ppm•电缆长度：标准10米，最长300米•温度补偿：自动•水样流速：无要求；•响应时间：90%的测量值的响应时间为30秒•探头材料：Noryl和316 SS8LDO 的抗干扰性特别强不受下列物质干扰：H 2S，pH，K +，Na +，Mg 2+，Ca 2+，NH 4+，Al 3+，Pb 2+，Cd 2+，Zn 2+，Cr（tot），Fe 2+，Fe 3+，Mn 2+，Cu 2+，Mi 2+，Co 2+，CN -，NO 3-，SO 42-，S 2-，PO 43-，Cl -，原油，Cl 2-9为什么LDO传感器比膜式溶解氧传感器的性能好?膜式溶解氧技术，是依靠电解液中的氧气在阳极上被消耗，阳极离子穿过电解液到达阴极，形成电流。
10为什么LDO传感器比膜式溶解氧传感器的性能好?•LDO没有电化学过程，不会消耗氧气；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。
•LDO不会由于电解液和电极的衰竭产生漂移；•硫化氢会使膜降解或形成污垢，把膜变得易脆；LDO可以工作在划伤和碰撞的条件下。
溶氧仪荧光法和覆膜法
溶氧仪荧光法和覆膜法
溶氧仪荧光法是一种测量水体中溶解氧浓度的常用方法。
荧光法
基于溶解氧与某种荧光物质的能量转移关系，通过测量荧光物质的荧
光强度来间接测量溶解氧的浓度。
这种方法的优点是快速、简便，并
且对样品的处理和操作要求相对较低。
覆膜法也是一种测量水体中溶解氧浓度的方法。
该方法是将一层
半透膜（如聚四氟乙烯膜）覆盖在电极表面，水样中的溶解氧通过膜
与电极发生反应生成电流，根据电流的变化来测量溶解氧的浓度。
这
种方法的优点是准确度较高，并且不会受到其他溶解性物质的干扰。
但与荧光法相比，覆膜法的操作稍微复杂一些，需要更多的仪器设备。
荧光法在线测定黄河水中溶解氧
2019年27期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application荧光法在线测定黄河水中溶解氧丁丹丹1，赵妍2，李照德2（1.黄河水利委员会山东水文水资源局，山东济南250100；2.黄河水利委员会山东水文水资源局艾山水文站，山东聊城252201）溶解氧是反映水体受到的污染，特别是有机物污染的程度，是水体污染程度的重要指标，也是衡量水质的综合指标。
因此，水体溶解氧含量的测量，对于环境监测以及水产养殖业的发展都具有重要意义。
SL219-98《水环境监测规范》[1]规定，对水温、pH 、溶解氧、电导率等项目在现场进行测定。
目前黄河水质监测中溶解氧的测量仍延续国家环保局编委会编制的《水和废水监测分析方法》（第四版）[2]溶解氧测定中的碘量法，该方法的常规程序是取样后现场固定，再带回实验室进行分析。
由于溶解氧属易变项目，而黄河断面大多交通不便，单程采样就需要1~2天时间，导致水样耽搁时间过长，不能及时得到准确的水质状况。
1碘量法测定溶解氧存在的问题碘量法（中华人民共和国国家标准GB7489-87）[3]是测定水中溶解氧的基准方法，在没有干扰的情况下，此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L 和小于氧的饱和度两倍（约20mg/L ）的水样。
但当水样中存在易氧化的有机物，如丹宁酸、腐植酸和木质素等或可氧化的硫的化合物，如硫化物硫脲[4]等则会对测定产生干扰。
另外，按照《水和废水监测分析方法》中规定，用碘量法测溶解氧有严格规定：（1）采集水样时，先用水样冲洗溶氧瓶三次，然后用虹吸法取样，不得使水样曝气或有气泡残存在采样瓶中。
（2）水样采集后需在现场立即加入固定剂于样品中，并保存于冷暗处，24小时内测定。
（3）溶解氧固定后加入浓硫酸，摇匀至沉淀物全部溶解，放置暗处沉淀5分钟后方可滴定。
传统法测量溶解氧是一种纯化学检测方法，耗时长，程序繁琐，无法满足在线测量的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
LDO荧光法溶解氧的工作原理及优点
1、荧光法溶解氧的原理。
传感器头部覆盖一层荧光物质，传感器中的LED光源发出一束蓝色光。
照射在荧光物质上。
荧光物质随即被这束蓝光激发，当被激发的物质恢复原状时，会发射出红光。
此红光会被传感器中的光电二极管测量到，传感器同时测量荧光物质从被蓝光激发到发射红光后恢复原态的时间。
当氧气与荧光物质接触后，则其产生的红色光的强度会降低。
产生红光的时间也会缩短。
水样中溶解的氧气的浓度越高，则传感器产生的红光的强度就会越低，产生红色光的时间就会越短。
仪器测量的不是红颜色光的强度，而是从激发产生红颜色的光到该红颜色的光消失的时间，即荧光的释放时间（用τ表示)。
图2-29（b）中的τ代表的是水中没有溶解氧的时候荧光的释放时间。
传感器上还安装有一个红光LED光源，在蓝色LED光源的两次发射之间，红色LED光源会向传感器发射一束红色光，这个红色光被作为一个内部标准(或者参比光)，与传感器产生的红色荧光进行比对。
当有氧气与荧光物质接触后，红色光就会减弱，消失的时间也会缩短，这个时问用τ2来表示。
仪器将τ1与τ2进行比对，找到溶解氧的量与τ之间的比例关系，再经过计算转化，就可以得出水中溶解氧的含量
2、荧光法溶解氧的优势。
传统的膜式溶解氧测量仪由于膜和电解液的原因，需要经常更换和清洗探头，而且数据容易漂移。
荧光法溶解氧测量不需要频繁清洗探头，数据稳定，测量响应时间快，效果是节约了能源以及保证了降解效果。
综合起来，荧光法溶解氧分析有以下几点优势。
无需标定。
因为是荧光法设计。
所以不需要进行标定，这样就大大减少了仪器使用中的维护工作量。
测量结果稳定。
采用荧光法测量溶解氧因为测量过程中不会消耗任何物质，也不会消耗水中的溶解氧，所以这种测量方法测量结果更加稳定。
减少清洗频率。
传统膜法需要经常清洗，否则会严重影响氧气的透过，从而影响测量，荧光
法对探头的清洁要求不高，定期擦拭荧光帽即可。
维护量低。
因为荧光法不需要标定、不需要频繁校准、不需要更换膜（RO膜）、不需要频繁清洗，所以其安装使用后的维护量非常少。
无干扰。
pH值的变化、污水中含有的化学物质、H2S、重金属等不会对测量造成干扰，另外Cl;-;本身也会有氧化性，可能被普通溶解氧电极当作氧气进行测量；而荧光法则是利用氧的催化作用，所以可以避免Cl;-;的干扰。
进人电解液的二氧化碳会对测量造成影响，主要是改变了电解液的电导率，而LDO没有电解液，所以不会受到二氧化碳的影响。
响应时间快。
荧光法溶解氧在与水接触的同时即可响应，其时间非常短无需极化时间。
因为不使用电极，所以不存在极化的问题。