现行覆膜电极溶解氧测定仪检定规程存在的不足——-忽略了空气湿度的影响

　　0　引言

　　JJG291—1999覆膜电极溶解氧测定仪检定规程于1999年10月18日发布,2000年3月15日开始实施,替代了JJG291—1982。JJG291—1982采用的是碘量法检定溶解氧仪,操作较为复杂,而且复现性较差。修订后的规程采用了不同温度下水中的饱和溶解氧为标准值,将溶解氧仪的测量值与其比较。这种检定方法从思路上讲是正确的,大大减轻了日常检定的工作量。但是,由于该检定规程中忽略了空气湿度对水中饱和溶解氧量的影响,从而较大地影响到检定结果的准确性。

　　1　现行检定规程中存在的问题

　　检定方法的关键在于饱和氧水的制备和水中饱和溶解氧量的计算。规程中规定饱和氧水的制备方法是:“在恒温水浴中灌入2/3容积的新鲜蒸馏水,水温调节至检定时所需的温度,开动搅拌器搅拌水样,搅拌速度以能使水不断鼓气泡,而又不至于大量溢出恒温水浴为宜,搅拌60min以上。如搅拌器的搅拌幅度不够大,可另加鼓泡器(空气泵)向水中连续鼓泡”。然后根据附录C“氧在不同温度的水中饱和含量表(100%RH,101325Pa)”中的数据和公式,计算出检定条件下的饱和氧量。这种饱和氧水的制备方法经过长期的实验证明是简单可行的。但是规程中给出的计算公式,由于忽略了空气湿度的影响,所以计算出的水中饱和溶解氧量是不准确的。

　　JJG291—1999规程有一个暗含的检定的前提条件:假设空气的相对湿度为100%RH。附录C中列出的数据实际是100%RH湿度下氧在不同温度的水中饱和含氧量及不同压力下水中饱和溶解氧含量的计算公式(1):

　　式中:As为大气压力在p(Pa)时的溶解度;A为在100%RH,101325(Pa)时的溶解度;p为大气压力,Pa。

　　但是在实际的检定情况下是无法保证空气湿度为100%RH的,因此在一定大气压、一定温度、一定湿度下氧在水中的饱和含氧量计算公式应修正为计算公式(2):

　　式中:A为在0%RH,101325(Pa)时的溶解度;pw为水蒸汽压力,Pa。

　　2　如何计算水中的饱和溶解氧量

　　水中的饱和溶解氧的原理是根据亨利定律得出的。亨利定律可以简单叙述为:在一定温度下,一种气体在水中的溶解度(饱和溶解量)直接正比于该气体在水面上的分压。水中的饱和溶解氧表示的就是氧气在水中溶解的饱和量,所以水中饱和溶解氧量也就正比于水面上的氧分压。

　　由于已知干空气中氧气的分量为20.946%,因此空气中的氧气分压(Po2)可以通过下式计算:

　　可见,如果给定了大气压力、温度、湿度(也可是相应的水蒸汽压),就可以计算出该条件下的氧气分压(不同温度下的饱和水蒸汽压力见表1)。例如:大气压力为102450Pa,温度为20.5℃,相对湿度为44%RH,可以通过表1查出20.5℃下的饱和水蒸汽压力为18.09×133.322Pa,因此大气中的水分压为×101325×44%=1061Pa,通过式(3)可以计算出大气中的氧分压: