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Der Leitfaden „Theorie der Messung von gelöstem Sauerstoff“ beschreibt die Prinzipien für die Messung von gelöstem Sauerstoff (DO) klar und einfach. Er beschreibt die Grundlagen des gelösten Sauerstoffs und erläutert die praktischen Aspekte zur Auswahl des richtigen Sensors für eine bestimme Anwendung, seine Kalibrierung und die Durchführung von Messungen des gelösten Sauerstoffs und des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB).
In diesem Leitfaden zu gelöstem Sauerstoff werden unter anderem die folgenden Themen behandelt:
- Gelöster Sauerstoff – Grundlagen
- Arten von Sensoren für gelösten Sauerstoff
- Gerätehandhabung
- Biochemischer Sauerstoffbedarf
Profitieren Sie von diesem Leitfaden und lernen Sie die Theorie und Praxis von Anwendungen mit gelöstem Sauerstoff kennen.
1. Gelöster Sauerstoff – Grundlagen
Sauerstoff ist das dritthäufigste Element im Universum und das häufigste in der Erdkruste (49 %). Da Sauerstoff jedoch sehr reaktionsfreudig ist, ist dieser grösstenteils an andere Elemente gebunden und bildet so chemische Verbindungen. Elementarer Sauerstoff in seinen zwei Allotropen O2 und O3 (Ozon) kommt auf unserem Planeten nur in relevanten Konzentrationen vor. Das liegt daran, dass er durch biologische Prozesse entsteht, die auf der Erde ablaufen (vor allem Photosynthese).
Der elementare Sauerstoff und sein Vorkommen sind somit mit dem Leben und seinen chemischen Aktivitäten verbunden. Aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit trägt er auch zu weniger erwünschten Prozessen wie Korrosion oder Bränden bei.
Das Messen der Konzentration von in Wasser gelöstem Sauerstoff kann sehr wichtig für die Überwachung von Lebensräumen (wie Seen, Ozeanen oder Aquarien), Produktionsprozessen (wie Biergärung oder Käsefermentation), Abwasserbehandlung oder korrosionsempfindlichen Prozessen sein.
2. Arten von Sensoren für gelösten Sauerstoff
O2 ist ein sehr reaktives Molekül. Es ist sogar so reaktiv, dass es nur in unserer Atmosphäre vorkommt, weil es ständig durch Photosynthese erzeugt wird. Sauerstoff reagiert als Oxidationsmittel, d. h. es nimmt in einer chemischen Reaktion Elektronen auf. Die meisten Sensoren für gelösten Sauerstoff nutzen diese Eigenschaft elektrochemischer Reaktionen für die Messung von Sauerstoffkonzentrationen. Diese Arten von Sensoren haben sich als konventionelle Methoden für die Messung etabliert. Man unterscheidet zwischen galvanischen und polarografischen Sensoren. Optische Sensoren sind eine moderne Alternative zu diesen elektrochemischen Methoden.
3. Gerätehandhabung
Dieses Kapitel enthält einige Hinweise und Empfehlungen für die tägliche Arbeit mit Sensoren für gelösten Sauerstoff. Diese basieren auf allgemein anerkannten Regeln zur Handhabung und Verwendung.
4. Biochemischer Sauerstoffbedarf
Ein wichtiger Faktor bei der Analyse der Wasserqualität ist die Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB). Der BSB ist ein Indikator für die Menge der im Frischwasser vorhandenen organischen Substanzen. Hohe BSB-Werte können darauf hindeuten, dass Wasser mit Kolibakterien, anderen Krankheitserregern und organischen Verbindungen kontaminiert und daher für den menschlichen Verzehr ungeeignet ist.
