一，為(wéi)什麼需要(yào)測(cè)量微量溶解(jiě)氧？

溶解氧（Dissolved Oxygen, DO）是(shì)指溶(róng)解(jiě)在(zài)水(shuǐ)中的(dí)分子態(tài)氧。在不(bù)同(tóng)領域(yù)，對(duì)其(qí)濃度(dù)的要(yào)求截然不同(tóng)：

危害(hài)模(mó)式(shì)（工(gōng)業水處(chǔ)理）： 在火(huǒ)力(lì)發電(diàn)廠鍋爐給水(shuǐ)或(huò)核電(diàn)廠(chǎng)一回(huí)路水中，即使是幾十 ppb 的溶(róng)解(jiě)氧(yǎng)，在高(gāo)溫高壓下也(yě)會(huì)與金屬管壁(bì)發(fā)生(shēng)電化學(xué)反(fǎn)應，導(dǎo)致嚴重(zhòng)的點(diǎn)蝕和(hé)應(yīng)力(lì)腐蝕開裂(liè)。
控製(zhì)模式（生(shēng)物發酵）： 在生物(wù)製藥或釀(niàng)酒酵母發酵過(guò)程中，微生物(wù)需要(yào)氧氣進行有氧呼(hū)吸(xī)。溶氧過(guò)低會(huì)抑(yì)製(zhì)生(shēng)長(cháng)，過高(gāo)則可能導致(zhì)代謝途徑改變。
環(huán)保模式（汙水(shuǐ)處理）： 活性(xìng)汙泥法需(xū)要維(wéi)持(chí)一定(dìng)的DO來(lái)保證(zhèng)好(hǎo)氧(yǎng)菌的(dí)活性。

因(yīn)此(cǐ)，能夠(gòu)測量低至 0-200 ppb 範圍的微(wēi)量(liáng)溶解氧分析(xī)儀，是保障工業(yè)水質安全的“哨(shào)兵(bīng)”。

二，核(hé)心技術(shù)原理(lǐ)：極譜(pǔ)法與(yǔ)熒(yíng)光法

目前(qián)市場上(shàng)主流的(dí)微(wēi)量溶解氧(yǎng)測量技術主要分為兩大類，它們(mén)在原理(lǐ)和(hé)結構(gòu)上(shàng)存在顯(xiǎn)著差異(yì)。

這是經(jīng)典，應(yīng)用(yòng)廣泛(fàn)的技術，尤其(qí)適(shì)合(hé)微量測量(liáng)。

結構(gòu)： 探(tàn)頭內(nèi)部(bù)包含一(yī)個金陰極(jí)和(hé)一個銀陽極，中(zhōng)間(jiān)填(tián)充(chōng)有(yǒu)電解質溶(róng)液，外部覆蓋一(yī)層(céng)透氣膜（聚四氟(fú)乙烯或(huò)聚酯）。
原理(lǐ)：
1. 水中(zhōng)的氧分(fēn)子透過薄膜擴(kuò)散(sàn)進(jìn)入電極內部。
2. 在陰極(jí)表麵，氧氣被還(huán)原： $O_{2} + 2 H_{2} O + 4 e^{-} \to 4 O H^{-}$ 。
3. 這個氧(yǎng)化還原反(fǎn)應產(chǎn)生(shēng)了(liǎo)一個與氧(yǎng)分壓(yā)成正(zhèng)比的(dí)微弱電(diàn)流(liú)。
4. 儀(yí)器放(fàng)大該電流(liú)信(xìn)號(hào)並轉換為溶解(jiě)氧濃度(dù)。
特點： 靈(líng)敏(mǐn)度(dù)高，非(fēi)常適(shì)合ppb級測量，但(dàn)探(tàn)頭需要極(jí)化（預熱），且電解液和(hé)膜片(piàn)屬於耗材。

這是(shì)一種較新(xīn)的技術，近年(nián)來(lái)發展迅速(sù)。

原理(lǐ)： 探頭帽(mào)內含熒光(guāng)物(wù)質。測量時，藍(lán)光LED照射熒光層(céng)，激發(fā)其(qí)發(fā)出(chū)紅光。當(dāng)水中存在氧氣時(shí)，熒光壽命(mìng)會(huì)縮短（猝(cù)滅效(xiào)應）。儀器(qì)通過測量熒光衰(shuāi)減(jiǎn)的時間(jiān)來(lái)計算(suàn)溶(róng)解(jiě)氧濃度(dù)。
特點： 無(wú)需(xū)消耗(hào)電(diàn)解(jiě)液，響應速度(dù)極快(kuài)，不受水流(liú)流(liú)速影(yǐng)響。但在極低(dī)濃(nóng)度(dù)（<10 ppb）下(xià)的長期穩(wěn)定(dìng)性(xìng)略遜(xùn)於(yú)頂(dǐng)級(jí)電(diàn)化學法。

微量(liáng)溶(róng)解氧(yǎng)分析儀(yí)因其高靈敏(mǐn)度，主要活躍(yuè)在(zài)對水質要求(qiú)極為苛刻(kè)的(dí)領(lǐng)域：

應(yīng)用領域(yù)	具(jù)體場景(jǐng)	控製(zhì)目(mù)標
火(huǒ)力/核電(diàn)	鍋(guō)爐給水(shuǐ)，蒸(zhēng)汽(qì)凝結水	防止金屬管道(dào)氧腐蝕（通常要求(qiú) <7 ppb）
半(bàn)導體	超(chāo)純(chún)水（UPW）製備(bèi)末(mò)端(duān)	保(bǎo)護(hù)晶圓清洗(xǐ)工藝，防(fáng)止(zhǐ)氧化汙染
製(zhì)藥(yào)/生(shēng)物	發酵罐(guàn)溶氧(yǎng)監(jiān)控	維持微(wēi)生(shēng)物(wù)最佳(jiā)生長環境
海水養殖	高密度循環水養(yǎng)殖(zhí)係(xì)統	預警(jǐng)水(shuǐ)體缺(quē)氧(yǎng)風險

選(xuǎn)購微量(liáng)溶解(jiě)氧分(fēn)析儀(yí)時(shí)，不能(néng)隻看(kàn)量程，以下幾(jī)個細節決(jué)定了測量的(dí)成敗：

量程下(xià)限：
- 普通DO儀(yí)：0-20 ppm
- 微(wēi)量(liáng)DO儀(yí)：0-200 ppb 或 0-20 ppm（可切(qiē)換(huàn)），務必確(què)認(rèn)其最低(dī)檢(jiǎn)測限能否達(dá)到 ppb 級。
流速(sù)敏感性（僅限(xiàn)電(diàn)化學(xué)法(fǎ)）：
- 極譜法(fǎ)探頭(tóu)對水流(liú)速度非常(cháng)敏(mǐn)感。在(zài)低流速(sù)或(huò)無(wú)流動(dòng)狀(zhuàng)態(tài)下，探(tàn)頭表(biǎo)麵的(dí)氧會(huì)被迅速消(xiāo)耗(hào)殆盡，導致讀數偏低。
- 解(jiě)決方案(àn)： 必(bì)須(xū)配合(hé)恒速(sù)泵(bèng)使(shǐ)用，或選擇自(zì)帶流(liú)量(liáng)補(bǔ)償(cháng)算法的(dí)儀表。
材質兼容性(xìng)：
- 測量(liáng)超純水(shuǐ)時(shí)，探頭(tóu)外殼必(bì)須(xū)使用316L不鏽鋼(gāng)或(huò)鈦(tài)合(hé)金，嚴禁使用(yòng)普通塑(sù)料(liào)（會(huì)析(xī)出(chū)有(yǒu)機物(wù)或(huò)吸附(fù)離子(zǐ)）。
溫(wēn)度(dù)與(yǔ)壓(yā)力(lì)補償(cháng)：
- 溶解(jiě)氧溶(róng)解度(dù)受(shòu)溫(wēn)度和(hé)壓力影(yǐng)響巨(jù)大。優質(zhì)的分(fēn)析(xī)儀必(bì)須具備自動(dòng)溫壓補(bǔ)償(cháng)算法。

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