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Wassergütemessnetz Sauerstoffsensoren

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Beschreibung der Sauerstoffsensoren

Sauerstoffsensoren

Sauerstoffsensoren bestimmen die Konzentration in einem elektrochemischen Verfahren. An einem membranbedeckten Elektrodenpaar wird der in einer Wasserprobe gelöste Sauerstoff reduziert. Dabei entsteht ein Stromfluss, der proportional zum Sauerstoffgehalt in der Wasserprobe ist. 

Der Sensor besteht aus zwei Metallelektroden (Arbeits- und der Gegenelektrode), einem Elektrolyten und einer selektiven Membran. Die Membran ist für Sauerstoff und bestimmte andere Gase durchlässig, jedoch nicht für Wasser und gelöste ionisierte Stoffe. Durch die Potentialdifferenz zwischen der Arbeits- und der Gegenelektrode wird Sauerstoff an der Goldkathode reduziert und an der Anode gehen Metallionen in Lösung.

Sauerstoffmesssonde

Der durch diese Reaktion entstehende Stromfluss ist dem Massenstrom des Sauerstoffs durch die Membran proportional. Der Sauerstoffgehalt im Wasser ist auch vom Luftdruck am Ort der Messung abhängig, dieser Umstand wird messtechnisch kompensiert. Die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser ist temperaturabhängig. Diese Abhängigkeit muss bei der Berechnung der Sättigung berücksichtigt werden. Diese Berechnung kann auch direkt im Gerät erfolgen, wenn in der Sonde ein Temperaturfühler eingebaut ist.

Bestimmte gasförmige Substanzen wie zum Beispiel Chlor, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Kohlendioxid sind in der Lage, durch die Membran hindurch zu diffundieren und können so das gemessene Signal beeinflussen. Durch gerätetechnische Maßnahmen können diese Einflüsse aber klein gehalten werden und beeinflussen die Messung nur wenig.

Die größten Abweichungen entstehen durch die Verschmutzung der Membran im Laufe des Messbetriebes. Die Sonden müssen daher regelmäßig gewartet und gereinigt werden. Über eine Driftkorrektur wird die Fehlanzeige sehr klein gehalten.

Kontakt

Werner Blohm

Wasseruntersuchungen - Wassergütemessnetz

Institut für Hygiene und Umwelt
Marckmannstraße 129b
20539 Hamburg
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