เครื่องวัดออกซิเจนละลายน้ำ DO meter ออกแบบมาเพื่อวัดปริมาณออกซิเจนในก๊าซที่ละลายในน้ำ ออกซิเจนละลายน้ำDissolved Oxygen เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของคุณภาพน้ำ ออกซิเจนเข้าสู่น้ำได้หลายวิธี เช่น ผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงจากพืชน้ำ ผ่านคลื่นและน้ำที่ลอยตัวซึ่งผสมอากาศเข้าไปในน้ำ และโดยวิธีการแพร่จากอากาศโดยรอบ ออกซิเจนละลายได้ง่ายในน้ำโดยไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจน ซึ่งหมายความว่าออกซิเจนจะคงสภาพเป็นออกซิเจน โดยให้คุณสมบัติทางชีวเคมีจำนวนหนึ่ง
ปริมาณออกซิเจนละลายน้ำที่น้ำสามารถกักเก็บได้จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 8 ถึง 14 มก./ลิตร ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ต้องการออกซิเจนเพื่อความอยู่รอด ระดับ DO ที่สูงจึงมีส่วนทำให้ประชากรในน้ำมีสุขภาพดี ซึ่งช่วยในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ในลำธารตามธรรมชาติ รวมถึงการสลายตัวของอินทรียวัตถุ
สัตว์น้ำจะเครียดหากระดับ DO ลดลงต่ำกว่า 5 มก./ลิตร และปลาจำนวนมากสามารถฆ่าได้คือระดับที่ลดลงอีกมาก ค่า DO ที่สูงยังส่งผลต่อแหล่งน้ำของเทศบาลด้วย เนื่องจากน้ำที่มีออกซิเจนจะมีรสชาติดีขึ้น มีความใสและมีกลิ่นน้อยลง อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียของระดับ DO ที่สูง เนื่องจากสามารถเพิ่มการกัดกร่อนจากการเกิดออกซิเดชันได้
ระดับออกซิเจนละลายน้ำต่ำอาจเกิดจากปัจจัยบางประการ ตัวอย่างเช่น น้ำอุ่นไม่สามารถเก็บ DO ได้มาก การมีประชากรมากเกินไปของสิ่งมีชีวิตในน้ำสามารถทำให้เกิด DO ต่ำได้เช่นกัน สัตว์น้ำและแบคทีเรียสามารถกิน DO ในปริมาณมาก ทำให้ระดับลดลงหากประชากรสูงเกินไปสำหรับสภาวะ (อุณหภูมิของน้ำและอัตราการให้ออกซิเจนซ้ำ)
การให้ปุ๋ยมากเกินไปยังเป็นสาเหตุทั่วไปที่ทำให้ระดับออกซิเจนละลายน้ำต่ำ การไหลบ่าของทุ่งเกษตรมีฟอสเฟตและไนเตรตอยู่ในระดับสูง ซึ่งอาจส่งผลให้สาหร่ายบานและขยายพันธุ์พืชน้ำ แม้ว่าพืชจะผลิตออกซิเจนผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ก็ยังใช้ออกซิเจนจำนวนมากเมื่อมีเมฆมากหรือมืดและไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้ ความหนาแน่นของพืชสูงยังนำไปสู่ความหนาแน่นสูงของสัตว์และแบคทีเรียซึ่งมีส่วนต่อการใช้ออกซิเจนและระดับ DO ต่ำ
ประเภทของ DO meter (แบ่งตามหลักการทำงาน)
การไทเทรต (Winkler Titrations)
วิธี Winkler เป็นเทคนิคที่ใช้ในการวัดออกซิเจนที่ละลายในน้ำในระบบน้ำจืด ออกซิเจนละลายน้ำถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ถึงความสมบูรณ์ของแหล่งน้ำ ซึ่งความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์กับผลผลิตสูงและมลพิษเพียงเล็กน้อย การทดสอบนี้ดำเนินการในสถานที่จริง เนื่องจากความล่าช้าระหว่างการเก็บตัวอย่างและการทดสอบอาจส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนเปลี่ยนแปลง
วิธีการวัดสี (Colorimetric Method)
การวิเคราะห์ออกซิเจนละลายน้ำโดยวิธีคัลเลอริเมตริกมีสองรูปแบบ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าวิธีอินดิโก้คาร์มีนและวิธีโรดาซีนดี ทั้งสองรูปแบบใช้รีเอเจนต์สีที่ทำปฏิกิริยาและเปลี่ยนสีเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในน้ำ 6 ปฏิกิริยาเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของรีเอเจนต์ และขอบเขตของการเปลี่ยนสีเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ 27 การวัดค่าออกซิเจนที่ละลายในน้ำโดย วิธีการวัดสีสามารถทำได้ด้วยเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ คัลเลอริมิเตอร์ หรือเครื่องเปรียบเทียบง่ายๆ การใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์หรือคัลเลอริมิเตอร์ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ในขณะที่การเปรียบเทียบกับเครื่องเปรียบเทียบ เช่น วงล้อสีหรือบล็อคสีนั้นรวดเร็วและราคาไม่แพง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากดวงตาของมนุษย์ไม่ได้มีวัตถุประสงค์ จึงอาจส่งผลให้มีความคลาดเคลื่อนบ้าง
วิธีเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมี
เซ็นเซอร์วัดค่าออกซิเจนละลายน้ำด้วยไฟฟ้าเคมีสามารถเรียกได้ว่าเซ็นเซอร์แบบแอมเพอโรเมตริกหรือแบบคลาร์ก เซ็นเซอร์ DO แบบไฟฟ้าเคมีมีสองประเภท: แบบไฟฟ้าและแบบโพลาโรกราฟิก เซ็นเซอร์วัดค่าออกซิเจนละลายน้ำแบบโพลาโรกราฟิกสามารถแยกย่อยได้อีกเป็นเซ็นเซอร์ในสถานะคงที่และเซ็นเซอร์ชีพจรเต้นเร็ว เซ็นเซอร์ DO ทั้งแบบกัลวานิกและแบบโพลาโรกราฟิกใช้อิเล็กโทรดแบบโพลาไรซ์สองขั้ว ได้แก่ แอโนดและแคโทดในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ 7 อิเล็กโทรดและสารละลายอิเล็กโทรไลต์จะถูกแยกออกจากตัวอย่างด้วยเมมเบรนแบบบางกึ่งซึมผ่านได้
