DO Meter คืออะไร? ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ

DO meter คือ

ในโลกของการตรวจสอบคุณภาพน้ำ หนึ่งในเครื่องมือที่สำคัญที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ นักสิ่งแวดล้อม และผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมใช้คือเครื่องวัดออกซิเจนที่ละลายน้ำ (DO)

เครื่องมือนี้มีบทบาทสำคัญในการประเมินความสมบูรณ์ของสภาพแวดล้อมทางน้ำ การตรวจสอบการทำงานที่เหมาะสมของโรงบำบัดน้ำเสีย และการรักษาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในอุตสาหกรรม เช่น การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ แต่ DO Meter คืออะไรกันแน่ และทำงานอย่างไร ในบทความนี้เราจะเจาะลึกความสำคัญ และหลักการทำงาน

DO Meter คืออะไร

DO Meter หรือเครื่องวัดออกซิเจนที่ละลายน้ำเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำในของเหลว โดยทั่วไปคือน้ำ ออกซิเจนที่ละลายน้ำหมายถึงโมเลกุลออกซิเจน (O₂) ที่มีอยู่ในน้ำและพร้อมให้สิ่งมีชีวิตในน้ำใช้ในการหายใจ

การรักษาระดับออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำให้เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิตในน้ำและคุณภาพของน้ำ เครื่องวัดออกซิเจนในน้ำช่วยให้ระบุปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำได้อย่างแม่นยำ โดยวัดเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร (มก./ล.) หรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนอิ่มตัว (หน่วยวัด %)

เครื่องวัดนี้มักใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ และโปรแกรมตรวจสอบสิ่งแวดล้อมเพื่อประเมินคุณภาพน้ำและให้แน่ใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตหรือกระบวนการอุตสาหกรรมเฉพาะ

หลักการทำงาน

เครื่องวัดค่า DO ใช้เทคนิคและเทคโนโลยีที่แตกต่างกันในการวัดออกซิเจนที่ละลายน้ำ ต่อไปนี้คือประเภทหลักของเครื่องวัดค่า DO และการทำงานของเครื่องวัด:

1. เครื่องวัดแบบไฟฟ้าเคมี

เครื่องวัดค่า DO ประเภทที่พบมากที่สุดประเภทหนึ่งคือเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมี หรือที่เรียกว่าอิเล็กโทรดคลาร์ก เครื่องวัดชนิดนี้ใช้หัววัดที่มีขั้วบวกและขั้วลบจุ่มอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์

เมื่อนำหัววัดไปวางในน้ำ โมเลกุลออกซิเจนจะแพร่กระจายผ่านเมมเบรนและทำปฏิกิริยาที่ขั้วลบ ปฏิกิริยานี้จะสร้างกระแสไฟฟ้าเล็กน้อย ซึ่งแปรผันตรงกับปริมาณออกซิเจนในน้ำ

คุณสมบัติหลักของเครื่องวัดค่า DO แบบไฟฟ้าเคมี:

  • การวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำแบบเรียลไทม์
  • ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานภาคสนามและห้องปฏิบัติการ
  • ต้องมีการสอบเทียบและเปลี่ยนเมมเบรนเป็นประจำ

2. เครื่องไทเทรตแบบวินเคลอร์ (Winkler titration)

วิธีการไทเทรตแบบวินเคลอร์ (Winkler titration) เป็นการวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ

โดยวิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการเติมสารเคมีลงในน้ำเพื่อทำปฏิกิริยากับโมเลกุลออกซิเจนเพื่อสร้างสารละลายที่มีกรด ปริมาณของสารทำให้เป็นกลางที่จำเป็นในการทำให้สารละลายเป็นกลางจนกระทั่งตัวอย่างมีสีใส แสดงให้เห็นว่ามีออกซิเจนอยู่ในตัวอย่างน้ำเดิมมากเพียงใด

ข้อดี

  • ความแม่นยำสูง
  • ไม่ต้องปรับเทียบมิเตอร์

ข้อจำกัด

  • ต้องวิเคราะห์ตัวอย่างทันทีหลังจากเก็บ ไม่เช่นนั้น ออกซิเจนจะถูกใช้ไป หรือสภาพแวดล้อมภายนอกจะเพิ่มออกซิเจนให้กับตัวอย่าง
  • ใช้เวลานาน
  • มักต้องใช้ตัวอย่างจำนวนมาก
  • รีเอเจนต์ไทเทรตทำให้สิ่งแวดล้อมเป็นมลพิษ ดังนั้นจึงต้องกำจัดอย่างถูกต้อง

ค่ามาตรฐานออกซิเจนในน้ำ

แหล่งน้ำที่ดีต่อสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปจะมีออกซิเจนในน้ำอย่างน้อย 5 มก./ลิตร ระดับ DO ที่น้อยกว่า 5 มก./ลิตร อาจส่งผลให้สิ่งมีชีวิตในน้ำเครียด และระดับที่ยังคงต่ำถึง 1 มก./ลิตร เป็นเวลาสองสามชั่วโมงอาจส่งผลให้ปลาตายอย่างมาก

เมื่อพิจารณาข้อมูลที่กล่าวถึงข้างต้น จะเห็นได้ชัดว่าการวัดค่าออกซิเจนละลายน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินสุขภาพและความยั่งยืนของระบบนิเวศทางน้ำ โดยทั่วไปแล้วน้ำที่ดีต่อสุขภาพควรมีความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำอยู่ระหว่าง 6.5-8 mg/L

มาตรฐาน

อาจมีการผลิต ทดสอบ และใช้งานเครื่องวัดออกซิเจนละลายน้ำตามมาตรฐานต่างๆ ตัวอย่างมาตรฐาน ได้แก่

  • ISO 5814 – คุณภาพน้ำ: การหาค่าออกซิเจนละลายน้ำโดยหัววัดไฟฟ้าเคมี
  • ASTM D888 – วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับออกซิเจนละลายน้ำ
  • BS EN 25813 – คุณภาพน้ำ: การหาปริมาณออกซิเจนละลายน้ำโดยวิธีไอโอโดเมตริก