Toplam Çözünmüş Gaz Sensörleri: Su Kalitesi İzleme

Neden Toplam Çözünmüş Gazı ölçmek isteyeyim?

Toplam Çözünmüş Gaz (TDG), bir su numunesindeki tüm gazların kısmi basınçlarının toplamıdır. Normalde, atmosfere maruz kalan herhangi bir su için gaz kısmi basınçlarının toplamı yaklaşık bir atmosfer (15 psi) olacaktır. Her bir gazın kısmi basıncı, o gazın atmosfer basıncına katkısı ile aynı olacaktır, yani yaklaşık %20 oksijen, %79 nitrojen ve %1 eser gazlar.

Ancak bazı doğal olaylar kısmi basınçların toplamını ve gaz karışımının göreceli bileşenlerini değiştirebilir. Örneğin, bir alg kolonisi fotosentez sırasında oksijen üretirken kısmi oksijen basıncını toplam basıncın %20’sinden %60’ına veya daha fazlasına çıkarabilir. Aynı alg, solunum aşamasında oksijen tüketirken Toplam Çözünmüş Gaz basıncını tehlikeli derecede düşük seviyelere indirebilir.

Toplam Çözünmüş Gaz ölçümünün en yaygın nedeni, örneğin bir barajın dolusavağında olduğu gibi türbülanslı suyun neden olduğu anormal gaz basınçlarının tespit edilmesidir. Bir göle veya nehre sıçramadan önce önemli bir mesafeye düşen su, etkilenen su hacmindeki Toplam Çözünmüş Gazı iki katına çıkaracak kadar gaz sürükleyebilir. Balıklar sudaki anormal derecede yüksek Toplam Çözünmüş Gaza girip çıkarken, Toplam Çözünmüş Gazdaki ani düşüşler solungaçlardaki kan damarlarını yırtabilir ve Toplam Çözünmüş Gazdaki ani artışlar yüzme keselerini patlatabilir.

Uzun vadeli Toplam Çözünmüş Gaz eğilimlerindeki değişiklikler, suyun ve kirlilik kaynaklarının daha ayrıntılı kimyasal olarak incelenmesi gerektiğine işaret edebilir.

TDG Toplam Çözünmüş Gaz nasıl ölçülür?

Toplam Çözünmüş Gaz, bir basınç transdüserinin yanında küçük bir gaz cebi oluşturularak ve bu gaz cebi bir polimer membran ile sudan izole edilerek ölçülür. Membran gazlara karşı geçirgen olduğundan, gaz cebi içindeki gazların kısmi basınçları ile sudaki gazlar arasında denge olması gerekir

Toplam Çözünmüş Gaz sensörü havadaysa, yerel barometrik basınca yakın bir değer üretmelidir (deniz seviyesinde yaklaşık 760 mm Hg). Sensör hava ile dengede olan bir suya daldırılırsa okuma değeri değişmeyecektir. Sensör hava ile dengede olmayan suya daldırılırsa, gaz su ile kısmi basınç dengesine ulaşmak için membran boyunca ilerlerken sensör değeri yukarı veya aşağı doğru ayarlanacaktır.

Toplam Çözünmüş Gaz sensörleri eğim tepkisi için fabrikada kalibre edilmiştir, ancak zaman zaman sıfır ayarı için yeniden kalibre edilmesi gerekir. Bu, sensörün havadaki yerel barometrik basınca göre kalibre edilmesiyle yapılır.

Sahada TDG Toplam Çözünmüş Gaz ölçümü hakkında ne bilmeliyim?

Toplam Çözünmüş Gaz sensörünün polimer membranının suyu emme eğiliminde olduğunu unutmamak önemlidir. Su emilimi gaz moleküllerinin membrandan geçmesini zorlaştırır, dolayısıyla tepki süresini yavaşlatır. Bu değişiklik, yeni daldırılmış bir membran için 5 dakikadan, birkaç saattir suda olan bir membran için 30 dakikaya veya daha fazlasına kadar önemli olabilir.

Bazı durumlarda, su buharı (tıpkı oksijen ve nitrojen gibi bir gaz bileşenidir) gaz cebinin içinde yoğunlaşacaktır. Bu durum yanıt süresini daha da yavaşlatacaktır çünkü Toplam Çözünmüş Gaz membranın dışında her değiştiğinde sıkışan suyun da dengeye getirilmesi gerekir. Bu soruna bir çare olarak, ıslak Toplam Çözünmüş Gaz membranları çıkarılabilir ve membran içindeki yoğuşma çalkalandıktan sonra bir veya iki gün boyunca havada kurutulabilir. Cihazın hemen yeniden yerleştirilmesi gerekiyorsa, Toplam Çözünmüş Gaz membranı yeni ve kuru bir membranla da değiştirilebilir. Değiştirilmesi kolay membran uçları cüzi bir maliyetle temin edilebilir.