BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN HÓA HỌC
VIỆN KHCN VIỆT NAM
CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC
“Nghiên cứu khoa học, ứng dụng và chuyển giao công nghệ phát triển ngành
công nghi
ệp môi trường” thực hiện Đề án “Phát triển ngành công nghiệp môi
trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”
BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
Đề tài
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐO VÀ ĐIỀU CHỈNH
LIÊN TỤC ĐỒNG THỜI NỒNG ĐỘ ÔXY HÒA TAN
PHỤC VỤ QUAN TRẮC VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Chủ nhiệm đề tài/dự án:
GS. TS. Lê Quốc Hùng
Cơ quan chủ trì đề tài/dự án:
PGS.TS. Nguyễn Văn Tuyến
Ban ch
ủ nhiệm chương trình Bộ Công thương

Hà N
ội - 2012
3
MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển nhanh chóng của đô thị hóa và công
nghi
ệp hóa, sự gia tăng dân số đã và đang gây áp lực ngày càng nặng nề đối
với môi trường nói chung và tài nguyên nước nói riêng. Môi trường nước ở
nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước
thải, khí thải và chất thải rắn. Ở Việt Nam các thành phố lớn đa phần không

4
Các quá trình xử lý hiếu khí phụ thuộc vào DO vì vậy người ta kiểm
soát tốc độ sục khí để làm đảm bảo lượng không khí được cung cấp đủ để duy
trì điều kiện hiếu khí và cũng để tránh việc sử dụng quá mức không khí và
năng lượng cho quá trình xử lý nước thải.
Trong công nghệ xử lý nước, sau khi kết thúc giai đoạn xử lý sơ bộ,
nước thải được chuyển sang xử lý thứ cấp, đó l
à một quá trình sinh học để
loại tiếp các chất rắn lơ lửng và phần lớn các chất hữu cơ. Giai đoạn xử lý thứ
cấp loại được đến 85% các chất hữu cơ thông quan quá trình hoạt động của
các vi khuẩn sẵn có và vi khuẩn bổ sung vào trong nước thải. Người ta thường
kết hợp quá trình lọc và sục khí. Bùn được nổi lên cùng với vi sinh và trộn lẫn
với không khí giàu oxy, làm tăng hoạt tính của các vi sinh này để phân hủy
chất thải hữu cơ trong suốt quá trình sục theo sơ đồ dưới đây.
Vi khu
ẩn
Các chất hữu cơ hòa tan + O
2
→ Các chất hữu cơ không tan + CO
2
Oxy hòa tan được đưa vào bể sục để tăng quá trình oxy hóa bằng cách
cung cấp oxy cho các vi sinh vật hiếu khí, do đó chúng có thể chuyển các chất
thải hữu cơ thành các sản phẩm vô cơ một cách dễ dàng. Để có thể chuyển
hóa thực phẩm và tái sinh, vi khuẩn cần nồng độ oxy hòa tan ít nhất 0.1 đến
0.3 mg/L. Hầu hết các nhà máy xử lý duy trì khoảng 2 mg/L DO nên vi khuẩn
nằm ở trung tâm của các khối keo tụ cũng có thể nhận được oxy. Nếu DO nhỏ
hơn 2 mg/L, th
ì các vi khuẩn nằm ở trung tâm ở các khối keo tụ có thể bị chết
vì các vi khuẩn ở phía bên ngoài khối keo tụ sẽ sử dụng hết oxy trước. Nếu
điều n

và DO đã được kiểm soát riêng rẽ bằng cách
đưa đầu đo v
ào bình nuôi cấy. Hàm lượng oxy là vấn đề tiên quyết trong suốt
quá trình sinh trưởng của vi sinh trong quá trình lên men ngập nước.
Việc đo đạc và kiểm soát hàm lượng oxy là một vấn đề được quan tâm
trong nhiễu lĩnh vực khác nhau. Trên thế giới, các công ty thương mại như
WTW (Đức), YSI (Mỹ) …đã đưa ra thị trường các loai thiết bị đo online hàm
lượng DO trong các nhà máy xử lý nước thải
, trong đó sử dụng đầu đo DO
dạng cực phổ hoặc dạng
galvanic [11, 16]. Gần đây, một số sản phẩm thương
mại sử dụng đầu đo DO quang học được sử dụng
. Các sản phẩm này cho kết
quả đo ổn định
, chính xác, tuy nhiên giá thành cao. Với các thiết bị như vậy,
việc vận hành đóng vai trò quan trọng, quyết định độ chính xác của phép đo,
thời gian sống của thiết bị và đầu đo và điều khó khăn hơn cả là khó khăn
trong bảo hành
, bảo trì thiết bị.
Như một xu thế chung trên thế giới, ở nước ta trong những năm qua đã
quan tâm nhi
ều đến vế đề nghiên cứu và khảo sát môi trường, phát hiện các
6
điểm nóng và tập trung vào giải quyết các bức xúc liên quan đến nước thải,
khí thải… Các công nghệ xử lý nước thải được nhập toàn bộ hoặc xây dựng
bằng nguồn ngân sách trong nước. Các cơ quan nghiên cứu trong nước có
thực hiện việc xây dựng các công nghệ xử lý nước thải gồm các Viện nghiên
c
ứu như: Viện Hóa Công Nghiệp (Bộ Công thương), Viện Hóa học, Viện
Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (Viện Khoa học

ứu hóa học [1-4]. Thiết bị phân tích điện hóa đa chức năng của Viện
Hóa học chế tạo đã được trang bị cho nhiều trường Đại học và các Trung tâm
phân tích trong c
ả nước (khoảng 100 bộ) gần đây thiết bị này đã được tặng
cúp vàng tại triển lãm quốc tế Asian+3 tại Hà Nội (Quyết định số 2039/QĐ-
BKHCN ngày 18 tháng 9 năm 2009). Thiết bị đo liên tục chất lượng nước trên
di
ện rộng có ghép nối máy tính và định vi vệ tinh để đo trên sông, hồ, biển
do Viện Hóa học chế tạo đã được Bộ TN và MT sử dụng thường xuyên trong
nh
ững hoạt động thanh tra tại những điểm nóng về môi trường như sông Thị
Vải (từ năm 1996-nay), sông Sài Gòn, hệ thống sông Mekong Đồng thời
cũng đã được sử dụng tại một số nước trên thế giới như Nhật Bản, Canada,
Arhentina, Brazil.
Vì v
ậy, việc nghiên cứu chế tạo các sensor oxy và thiết bị đa kênh kèm
theo là s
ự kế tục và phát triển cao hơn những kết quả nghiên cứu nhiều năm
của Viện Hóa học và hoàn toàn khả thi.
Nội dung nghiên cứu chính của đề tài:
- Khảo sát khả năng làm việc của các loại đầu đo cùng thiết bị đo kèm
theo khác nhau trong các điều kiện phòng thí nghiệm và thực tế: Nhà
máy x
ử lý nước thải, bể nuôi sinh học, sông hồ Lựa chọn loại sensor
thích hợp nhất.
- Nghiên cứu chế tạo sensor DO với hình dáng và kích thước thích hợp
cho việc quan trắc liên tục và có thể đặt ở những vị trí khác nhau tuỳ
theo từng đối tượng đo (trên sông, hồ, trong các bể xử lý, trong bể nuôi
thuỷ sản v.v )
- Nghiên cứu, thiết kế chế tạo các mạch đo nhiệt độ sử dụng các sensor

Sensor oxy được Clark giới thiệu đầu tiên vào năm 1953 [5]. Lớp màng
m
ỏng hiện nay chủ yếu sử dụng là Teflon, polyethylene… Dung dịch điện
phân thường l
à KCl và hệ đệm.
Khác với sensor cacbonđioxit đo thế ở trên, nguyên tắc hoạt động của
sensor oxy lại là đo dòng xuất hiện trong mạch. Oxy thẩm thấu qua màng và
b
ị khử trên bề mặt điện cực. Cường độ dòng sinh ra sẽ tỉ lệ thuận với tốc độ
oxy thẩm thấu qua, và do đó cũng tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần của oxy
có trong mẫu.
Hình 1. Sơ đồ phản ứng trong sensor oxy
Những sensor đo dòng như trên sẽ cho tín hiệu tuyến tính với hàm
lượng khí (đối với sensor đo thế, tín hiệu sẽ theo một hàm loga đối với hàm
Màng
th
ẩ
m
Dung d
ị
ch
đi
ệ
n phân
Anôt Ag
Môi
Ph
ả
n
B

với hàm lượng DO hầu như triệt tiêu [4], nghĩa là không còn điều kiện để cho
tôm cá sống được, và vào mùa khô nhiều đoạn sông trên hai sông này chỉ là
nh
ững bãi bùn nằm trơ cùng trời đất. Sông Sài Gòn và sông Đồng Nai đang bị
ô nhiễm nặng nề…
Theo các nhà khoa học, hiện nay chỉ số nhu cầu oxy sinh hoá, oxy hoà
tan, ch
ất NH
4
, NO
2
, NO
3
, hàm lượng chất rắn lơ lửng, dư lượng chì đều
vượt quá ti
êu chuẩn cho phép từ 10 đến 20 lần. Các độc tố với hàm lượng quá
11
cao trong môi trường sống thực sự là kẻ thù nguy hiểm không cần dấu mặt
(bởi chúng ta biết rất rõ nguy cơ và thảm hoạ nhưng xem ra vẫn còn phải
chung sống dài dài với chúng), gây ra các căn bệnh hiểm nghèo như ung thư,
viêm gan, và đột biến gen
I.2.2. Vai trò của oxy trong môi trường
Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy ở dạng này hoặc dạng
khác để duy tr
ì quá trình trao đổi chất nhằm sản sinh ra năng lượng cho sự
tăng trưởng hoặc sinh sản.
Oxy là loại khí khó hoà tan và không tác dụng với nước về mặt hoá
học. Độ hoà tan của oxy phụ thuộc vào các yếu tố như áp suất, nhiệt độ và các
đặc tính khác của nước (thành phần hoá học, vi sinh, thuỷ sinh sống trong
nước ). Khi thải các chất thải sử dụng oxy v

Vi
ệc xác định DO thường được sử dụng cho các mục đích khác nhau.
Trong hầu hết các trường hợp liên quan đến việc kiểm soát ô nhiễm các dòng
ch
ảy, nó là sự mong muốn để duy trì điều kiện thuận lợi cho việc tăng trưởng
và sinh sản của quần thể cá và các loại thủy sinh khác. Cụ thể: nước có nồng
độ oxy nhỏ hơn 3 mg/l các loại cá không thể sống được, từ 3 đến 4 mg/l các
loại cá thở rất khó khăn và phải ngoi lên mặt nước để thở hoặc cá bơi hỗn
loạn trong nước nếu nồng độ oxy cao hơn chút ít. Các loại vi khuẩn có thể
chết bởi các độc tố trong nước hoà tan ít oxy, từ 3 đến 5 mg/l chúng có thể
chịu được trong một thời gian ngắn, trên 5 mg/l hầu hết các loại sinh vật dưới
nước đều có thể sống được, các loại cá
có thể sống thoải mái và khoẻ mạnh ở
mức 5 đến 6 mg/l.
Mặt khác, hàm lượng oxy hoà tan còn là cơ sở của phép phân tích xác
định nhu cầu oxy sinh hoá; v
ì vậy, chúng là cơ sở của hầu hết các thí nghiệm
phân tích quan trọng được sử dụng để đánh giá nồng độ ô nhiễm của nước
thải sinh hoạt và công nghiệp. Tốc độ oxy hóa sinh hóa có thể được đo bằng
việc định lượng oxy dư trong hệ thống ở thời gian nhất định.
Các quá trình xử lý hiếu khí phụ thuộc vào DO và thí nghiệm cho nó là
c
ần thiết như công cụ kiểm soát tốc độ thổi khí để chắc chắn rằng khối lượng
không khí được cung cấp đủ để duy tr
ì điều kiện hiếu khí và cũng để tránh
việc sử dụng quá mức không khí và năng lượng.
13
I.2.3. Các phương pháp đo DO trong môi trường
I.2.3.1. Phương pháp đo DO cổ điển
Phương pháp đo DO cổ điển được thực hiện bằng cách đốt nóng mẫu

ếu không có oxy hiện diện, kết tủa trắng Mn(OH)
2
sẽ được hình thành
khi thêm vào m
ẫu MnSO
4
và KI (NaOH + KI). Nếu oxy hiện diện trong mẫu
thì Mn(II) được oxy hóa thành Mn(IV) và tạo kết tủa nâu. Phương trình phản
ứng như sau:
Mn
2+
+ 2OH
-
+ ½O
2
→ MnO
2
↓ + H
2
O (1 - 2)
hay Mn(OH)
2
+ ½O
2
→ MnO
2
↓ + H
2
O (1 - 3)
Quá trình oxy hóa Mn(II) thành MnO

2
không hòa tan trong nước, nhưng tạo phức với I
-
thừa tạo thành dạng hòa
tan tri – iodate (I
3-
):
I
2
+ I
-
→ I
3-
(1 -5)
do đó tránh thất thoát I
2
khỏi dung dịch nên đậy kín mẫu và lắc ít nhất trong
10 giây để phản ứng xảy ra ho
àn toàn.
Sau đó, dùng dung dịch Na
2
S
2
O
3
có nồng độ xác định chuẩn độ lượng I
2
giải phóng ra với hồ tinh bột. Biết thể tích và nồng độ Na
2
S

ết quả không chính xác. Ví dụ: một số chất oxy hóa như nitrit và Fe
3+
có
th
ể oxy hóa I
-
thành I
2
làm cho kết quả cao hơn, các chất khử như Fe
2+,
SO
3
2-
,
S
2-
, và polythionat khử I
2
thành I
-
và làm cho kết quả nhỏ đi. Phương pháp
Winkler nguyên gốc chỉ có thể được áp dụng với nước tinh khiết không áp
dụng với những mẫu nước có chất oxy hoá (vùng nước bị nhiễm bẩn nước
15
thải công nghiệp) có khả năng oxy hoá anion I
-
, hoặc các chất khử
(dihydrosunfua H
2
S) khử I

2
+ 2NO + 2H
2
O (1 - 10)
và 2NO + ½O
2
+ H
2
O
→ 2NO
2
-
+ 2H
+
(1 - 11)
Khi có s
ự hiện diện của nitrit thì không thể có sản phẩm cuối cố định.
Ngay lập tức, màu xanh của chỉ thị tinh bột biến mất, những dạng nitrit từ
phương tr
ình phản ứng sẽ phản ứng với nhiều I
-
tạo thành I
2
và màu xanh của
hồ tinh bột sẽ quay trở lại.
Hiện tượng nitrit dễ dàng khắc phục bằng cách sử dụng natri azit
(NaN
3
). Rất dễ trộn azit vào kiềm-KI. Khi thêm axit sunfuric vào các phản
ứng tiếp theo xảy ra v

I.2.3.3. Phương pháp sensor điện hóa (điện cực màng)
Phương pháp điện hóa hay điện cực màng, phương pháp này dựa trên
t
ốc độ khuếch tán của phân tử oxy qua màng [6 - 8]. Sử dụng màng điện cực
để đo DO ngày càng được phổ biến do sự phát triển của chúng. Loại này đặc
16
biệt hữu hiệu đối với việc xác định DO trong dòng chảy. Điện cực có thể thấp
hơn đối với sự biến đổi độ sâu v
à nồng độ DO, có thể đọc từ màn hình nối với
điện cực tr
ên bề mặt dòng chảy. Các điện cực màng cho phép đo nhanh, liên
tục DO trong hồ tự nhiên, hồ chứa, sông suối và kiểm soát nước thải cũng như
quan trắc vùng nước mặn, nước lợ. Chúng cũng có thể lơ lửng trong bể xử lý
sinh học để giám sát mức DO ở mọi thời điểm. Trong phòng thí nghiệm, các
điện cực màng được dùng để đo li
ên tục sự phát triển của sinh vật. Tốc độ sử
dụng oxy sinh học cũng có thể được xác định bởi vị trí lấy mẫu chất lỏng
trong một chai BOD và sau đó đưa điện cực vào để quan sát tốc độ phá hủy
oxy. Chúng cũng có thể được sử dụng để đo nhanh DO khi kiểm định BOD
và cũng có hiệu quả trong việc đo DO của các loại nước ô nhiễm, nước có
màu.
Ưu điểm của nó sẽ thấy rõ khi phải phân tích một lượng mẫu lớn. Khả
năng dễ mang theo khi đi đo đạc làm cho màng điện cực trở th
ành một thiết bị
tuyệt vời. Màng điện cực thường được kiểm tra bằng cách đo mẫu đã được
phân tích chỉ tiêu DO bởi phương pháp Winkler. Do đó, mọi lỗi từ kỹ thuật
phân tích Winkler sẽ được hoàn thiện bằng điện cực. Trong suốt quá trình đo
DO, một vấn đề rất quan trọng là mẫu phải di chuyển qua điện cực để tránh
đọc chậm kết quả nếu oxy bị phá hủy ngay tại m
àng khi nó bị giảm ở catot.

đó cần d
ùng loại ampe kế có điện trở càng nhỏ càng tốt.
Hình 2. Cấu tạo sensor màng oxy
Dung d
ị
ch
An
ố
t
Màng
th
ẩ
m th
ấ
u
Cat
ố
Dòng
18
b - Kiểu cực phổ
Cũng tương tự như phương pháp pin điện, một điện cực giữ vai trò
catôt (điện cực làm việc) vẫn làm bằng kim loại quý (Pt, Au, Ag ) được đặt
sát dưới một m
àng thẩm thấu oxy. Điện cực đối bạc (Ag) làm anôt dưới dạng
dây hoặc tấm. Cả hai đều nằm trong dung dịch điện phân (KCl). Khi áp điện
thế thích hợp vào giữa hai điện cực, oxy khuếch tán qua màng tham gia phản
ứng trên catôt như
sau:
O
2

nồng độ oxy bão hòa từ không khí (sự phụ thuộc của DO của dung dịch chuẩn
vào nhiệt độ nêu trong bảng 1.1) và dung dịch Na
2
SO
3
bão hòa (có DO = 0).
Dung d
ịch oxy bão hòa thường có được bằng cách sục không khí vào cốc
nước sạch khoảng 20 phút. C
òn nồng độ DO = 0 thu được khi hòa 3 g Na
2
SO
3
trong 100 ml nước sạch. Đặt sensor vào dung dịch thứ nhất, chờ khi đạt giá trị
ổn định, đưa giá trị nồng độ oxy b
ão hòa đã biết từ bảng vào giá trị cần căn
chuẩn hiện trên máy đo. Sau đó, nhúng điện cực vào dung dịch thứ hai, chờ
19
đến khi đạt giá trị ổn định, giá trị căn chuẩn trên máy nhận giá trị 0. Sau khi
ấn phím căn chuẩn, nhờ bộ vi xử lý máy sẽ tự nhận các giá trị căn chuẩn v
à
tính toán h
ệ số tỉ lệ để chuyển thẳng các giá trị dòng điện đo được khi sensor
đặt trong dung dịch đo th
ành giá trị nồng độ oxy tương ứng. Việc căn chuẩn
có thể lặp lại vài lần để thu được kết quả chính xác hơn.
Bảng 1. Độ hòa tan của oxy trong nước trong cân bằng với không khí khô
ở áp suất 760 mmHg v
à chứa 20,9% oxy [12]
Nhiệt độ

24 8,5 8,1 7,7 7,3 6,9
25 8,4 8,0 7,6 7,2 6,7
26 8,2 7,8 7,4 7,0 6,6
27 8,1 7,7 7,3 6,9 6,5
28 7,9 7,5 7,1 6,8 6,4
29 7,8 7,4 7,0 6,6 6,3
30 7,6 7,3 6,9 6,5 6,1
Do sự suy giảm nồng độ oxy ngay sát điện cực đo được có xu thế giảm
dần theo thời gian, nên để nhận được giá trị ổn định người ta thường khuấy
dung dịch. Sự phụ thuộc của giá trị dòng đo được vào tốc độ khuấy được đưa
ra trên hình 3.
T
ố
c đ
ộ
khu
ấ
y, vòng/phút
Hình 3
.
Ả
nh
hưởng của tốc độ
khuấy đến dòng đo
trên điệ
n cực màng
oxy
Dòng
đo đư
ợ

Epo
xy
Gioăng
hình chữ
O
trong r
ả
nh
Màng
thẩm thấu
Th
ủ
y
tinh nhự
a
dẻo hình
Dây
Ag phủ
AgCl
B
ề
m
ặ
t
Th
ủ
y
Dây
Pt
L

ự
c
Ngu
ồ
n
22
Sự khử oxy xảy ra trên bề
mặt catôt, phần lộ ra của
đầu điện cực. Các phân tử
oxy khuếch tán qua màng
th
ẩm thấu và kết hợp với
dung dịch điện phân KCl.
Dòng sinh ra là kết quả của
sự khử oxy tại catôt. Mỗi
phân tử khử tạo ra 4
electron.
Hình 5. Sơ đồ miêu tả sự khử oxy trong sensor
Phản ứng ở Anốt (Ag)
(V
ới chất điện phân KCl
hoặc KBr)
2Ag +2 Cl
-

2AgCl + 2e
-
(800mV)
Phản ứng ở Catôt
(Pt, Au, Pd)

S
ử dụng điện cực so sánh Ag/AgCl có diện tích bề mặt lớn hơn để đảm
bảo tính ổn định và tránh sự anôt hóa .
b. Catôt:
Thường sử dụng các kim loại quý như vàng (Au), platin (Pt), paladi
(Pd). Ph
ản ứng trên catôt của sensor oxy là một trong những phản ứng phức
tạp, đặc biệt vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này. Phản ứng khử
oxy ở các giá trị pH thấp và cao là khác nhau.
Ở pH thấp (môi trường axit), phản ứng khử theo hướng:
23
O
2
+ 4H
+
+ 4e
-
 2 H
2
O
Ở pH cao (môi trường trung tính và kiềm), phản ứng xảy ra theo
hướng:
O
2
+ 2H
2
O +4e
-
 4OH
-

24
khuếch tán đến điện cực dễ dàng. Hai là, màng không được xê dịch hoặc bị
rung trong khi làm việc. Ba là, lớp dung dịch giữa màng và điện cực làm việc
phải rất mỏng, thông thường lớp dung dịch điện phân mỏng tối đa là ~ 10 -
20
m và không thể mỏng hơn nữa.
d. Dung dịch điện phân:
Thường dùng KCl hoặc KBr. Các dung dịch này phải có độ sạch cao để
tránh gây ăn m
òn cục bộ trong điện cực và dẫn điện tốt giữa điện cực làm việc
và điện cực so sánh.
I.3.2. Cấu trúc, kích thước sensor
Việc chế tạo sensor có ảnh hưởng lớn đến khả năng hoạt động của nó
và nhiều tính năng như tính chống va đập, chống ẩm, chống ăn mòn, tính tiện
lợi khi sử dụng, khoảng nhiệt độ làm việc Về mặt cấu trúc, điều quan tâm
nhất khi chế tạo là sensor phải được cấu tạo sao cho lớp màng thẩm thấu khí
phải nằm sát bề mặt điện cực làm việc, bề mặt điện cực phải thật nhẵn và
ph
ẳng, lớp dung dịch điện phân tiếp giáp giữa sensor và màng thẩm thấu phải
càng mỏng càng tốt. Diện tích và hình dạng của điện cực làm việc có thể thay
đổi theo từng đối tượng phân tích [17, 20, 22].
I.3.3. Tính chất
Khi áp một thế thích hợp vào hai cực của sensor thì phản ứng khử oxy
xảy ra trên catôt. Oxy khuếch tán từ ngoài không khí vào trong dung dịch và
sau đó khuếch tán tiếp từ dung dịch đến điện cực làm việc [25]. Lượng oxy
khuếch tán đó cũng như dòng sinh ra phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ áp suất riêng phần của oxy trong dung dịch
+ độ d
ày màng và tính chất của vật liệu dùng làm màng
+ kích thước catôt

độ tăng 1
0
C.
 Sự phụ thuộc của dòng chảy: đối với các điện cực có kích thước thông
thường (cỡ mm) th
ì chịu ảnh hưởng của khuếch tán thẳng, khi dung
dịch không được khuấy thì cường độ thu được nhỏ, sở dĩ như vậy là do
lượng oxy khuếch tán đến bề mặt catôt và bị khử tại đó rất ít. Khi được
khuấy thì khả năng khuếch tán của oxy đến bề mặt tăng lên, do đó
lượng oxy cũng tăng l
ên dẫn đến tăng cường độ dòng. Nhược điểm này
s
ẽ được khắc phục khi điện cực làm việc của sensor là vi điện cực (các
điện cực có kích thước cỡ v
ài chục micromet) tức là chúng ta có thể đo
26
trong điều kiện tĩnh, không cần khuấy dung dịch do sự khuếch tán trên
vi điện cực là khuếch tán xuyên tâm và tiêu tốn rất ít hàm lượng mẫu.
 Áp suất riêng phần của oxy: dòng thu được phụ thuộc vào áp suất riêng
ph
ần của oxy, khả năng hòa tan của oxy vào dung dịch và khả năng
thẩm thấu qua màng của oxy. Theo định luật Henry thì nồng độ của oxy
tỷ lệ với áp suất riêng phần:
C = a. p
O2
Trong đó: C : nồng độ DO (mg/l)
p
O2
: áp suất riêng phần
a : hệ số hòa tan