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在环境监测、水产养殖、污水处理和科学研究等领域，溶解氧（DO）是一个至关重要的水质指标。而水质溶解氧测定仪正是精准测量这一指标的核心工具。那么，您是否好奇，水质溶解氧测定仪的原理是什么？它是如何准确捕捉水中“看不见”的氧气含量的？今天，我们就来深度剖析其背后的科学原理，帮助您更好地理解和选择这款仪器。 一、溶解氧的定义与重要性在探究原理之前，我们首先要明白什么是溶解氧。它是指溶解在水中的分子态氧，通常以毫克/升（mg/L）或百分饱和度（%）表示。溶解氧的含量直接影响水生生物的生存、微生物的代谢以及水体的自净能力。含量过低会导致鱼类窒息死亡、水体发臭；过高则可能在某些工业场景中造成腐蚀。因此，精准测定溶解氧至关重要。 二、主流溶解氧测定仪的核心原理探秘目前，市场上主流的在线或便携式溶解氧测定仪主要采用两种原理：极谱法（Clark电极法） 和 荧光淬灭法（Luminescent法）。两者技术路径不同，各有千秋。 1. 极谱法（电极法）原理 这是最经典且应用广泛的技术。其核心部件是一个由阴极、阳极和透气膜组成的复合电极。 工作过程：仪器的探头前端覆盖有一层仅允许气体分子透过的选择性薄膜。薄膜内部充满电解质溶液。当探头浸入水中时，水中的溶解氧会透过这层薄膜扩散进入电极内部。 ** electrochemical反应**：在阴极（通常是金或铂），扩散进来的氧气会发生还原反应：O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻。与此同时，阳极（通常是银）发生氧化反应：4Ag + 4Cl⁻ → 4AgCl + 4e⁻。 电流信号的产生：上述反应会产生一个与扩散到阴极的氧气速率成正比的扩散电流。水中溶解氧浓度越高，扩散过膜的氧气就越多，产生的电流信号就越强。测定仪内部的电路系统会精确测量这个微弱的电流，并经过温度补偿（因氧气扩散速率受温度影响很大）和算法计算，最终将其转换为溶解氧浓度值显示出来。
优点：技术成熟，测量精度高，响应速度快。
缺点：需要定期更换电解液和透气膜，需要一定的维护和极化时间。 2. 荧光淬灭法原理 这是一种较新的光学测量技术，因其无需消耗氧气、无需电解液、维护量极低而备受青睐。 工作过程：仪器的探头表面涂有一层特殊的荧光染料（荧光物质）涂层。当探头末端的LED光源发出特定波长的蓝光照射到这层染料时，染料会被激发并释放出更长波长的红光（即产生荧光）。 “淬灭”效应是关键：水中的氧气分子会与这被激发的荧光染料发生碰撞，并“淬灭”或“熄灭”其荧光能量。溶解氧浓度越高，这种淬灭效应就越强，导致荧光强度和寿命（从被激发到发光的时间）就越短。 测量相位差而非电流：仪器并不直接测量荧光强度，而是通过测量荧光寿命（或返回光的相位差）来计算氧气的浓度。因为这个寿命参数对光源强度波动、染料衰减等因素不敏感，所以非常稳定和可靠。
优点：几乎无需维护，不消耗氧气，无干扰，响应迅速，稳定性极高。
缺点：初期采购成本通常高于传统电极法。 三、如何根据原理选择适合的测定仪？了解了原理后，您的选择就更有针对性： 总而言之，水质溶解氧测定仪的原理主要基于极谱法的电化学反应或荧光法的光学淬灭效应。无论是哪种技术，其最终目的都是将水中看不见摸不着的溶解氧含量，转化为可精确读写的数字信号，为我们的水质把关提供科学依据。 希望本篇对溶解氧测定仪原理的深度解析能对您有所帮助。如果您在选购或使用水质检测仪器过程中有任何疑问，欢迎随时咨询我们，我们将为您提供专业的技术支持与解决方案。
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