全溶解ガスセンサー水質モニタリング

なぜ全溶存ガスを測定したいのですか？

全溶存ガス（TDG）は、水試料中のすべてのガスの分圧の合計である。 通常、大気圧にさらされた水のガス分圧の合計は約1気圧（15psi）になる。 各ガスの分圧は、そのガスが大気圧に占める割合と同じ、つまり約20％の酸素、約79％の窒素、約1％の微量ガスとなる。

しかし、ある種の自然現象は、分圧の合計や混合ガスの相対成分を変化させることがある。 例えば、藻類のコロニーは、藻類が光合成中に酸素を作り出すため、酸素分圧を全体の20％から60％以上に上げることができる。 同じ藻類でも、呼吸の段階で酸素を消費するため、全溶存ガス圧を危険なレベルまで下げることがある。

全溶存ガスを測定する最も一般的な理由は、例えばダムの放水路のような水の乱流によって引き起こされる異常なガス圧の検出である。 湖や川に飛散する前にかなりの距離を落下した水は、影響を受けた水量の全溶存ガスの2倍に相当する量のガスを巻き込む可能性がある。 総溶解ガスが急激に減少するとエラの血管が破裂し、総溶解ガスが急激に増加すると膀胱が破裂する。

長期的な全溶存ガスの傾向の変化は、水とその汚染源のより詳細な化学的調査の必要性を示唆する。

全溶存ガス（TDG）の測定方法は？

全溶存ガスは、圧力変換器に隣接して小さなガスポケットを作り、そのガスポケットを高分子膜で水から隔離することによって測定される。 膜は気体を透過するため、ガスポケット内の気体の分圧と水中の気体の分圧は平衡でなければならない。

全溶存ガスセンサーが大気中にある場合、その地域の気圧（海抜で約760mmHg）に近い数値を示すはずです。 センサーが空気と平衡状態の水に浸されている場合、読み取り値は変化しない。 センサーが空気と平衡でない水に浸された場合、ガスが膜を通過して水と分圧平衡に達するにつれて、センサーの読みは上方または下方に調整される。

全溶解ガスセンサーは工場出荷時に勾配応答用に校正されていますが、ゼロ設定のために再校正が必要な場合があります。 これは、センサーを現地の大気圧に較正することによって行われる。

現場でのTDG全溶存ガス測定について知っておくべきことは？

全溶解ガスセンサーの高分子膜は水を吸収する傾向があることを覚えておくことが重要である。 水分を吸収するとガス分子が膜を通りにくくなるため、反応速度が遅くなる。 この変化は大きく、浸漬したての膜では5分、数時間浸漬した膜では30分以上となる。

場合によっては、水蒸気（酸素や窒素と同じガス成分）がガスポケット内で凝縮する。 全溶存ガスが膜の外側で変化するたびに、捕捉された水も平衡に戻さなければならないため、反応時間はさらに遅くなる。 この問題を解決するために、水分の多い全溶解ガス膜は、膜内の凝縮水を振り出した後、取り外して1～2日空気中で乾燥させることができる。 装置をすぐに再配置する必要がある場合は、全溶解ガス膜を新しい乾燥膜と交換することもできます。 交換が簡単なメンブレンチップもわずかな費用で入手可能。