कुल घुलने वाले गैस सेंसर: जल गुणवत्ता निगरानी

मैं कुल घुली हुई गैस को क्यों मापना चाहूंगा?

कुल घुली हुई गैस (TDG) पानी के नमूने में सभी गैसों के आंशिक दबावों का योग है। आम तौर पर, वायुमंडल के संपर्क में आने वाले किसी भी पानी के लिए गैस के आंशिक दबावों का योग लगभग एक वायुमंडल (15 psi) होगा। प्रत्येक गैस का आंशिक दबाव वायुमंडलीय दबाव में उस गैस के योगदान के समान होगा, यानी लगभग 20% ऑक्सीजन, 79% नाइट्रोजन और 1% ट्रेस गैसें।

हालाँकि, कुछ प्राकृतिक घटनाएँ आंशिक दबावों और गैस मिश्रण के सापेक्ष घटकों के योग को बदल सकती हैं। उदाहरण के लिए, एक शैवाल कॉलोनी ऑक्सीजन के आंशिक दबाव को कुल दबाव के 20% से बढ़ाकर कुल दबाव का 60% या उससे अधिक कर सकती है क्योंकि शैवाल प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन बनाते हैं। वही शैवाल कुल घुलित गैस के दबाव को खतरनाक रूप से कम स्तर तक कम कर सकते हैं क्योंकि यह अपने श्वसन चरण के दौरान ऑक्सीजन का उपभोग करता है।

कुल घुली हुई गैस को मापने का सबसे आम कारण अशांत पानी के कारण असामान्य गैस दबाव का पता लगाना है, उदाहरण के लिए बांध के स्पिलवे में। झील या नदी में गिरने से पहले काफी दूरी तक गिरने वाला पानी प्रभावित पानी की मात्रा में कुल घुली हुई गैस को दोगुना करने के लिए पर्याप्त गैस को अवशोषित कर सकता है। और जैसे-जैसे मछलियाँ पानी में असामान्य रूप से उच्च कुल घुली हुई गैस में तैरती हैं, कुल घुली हुई गैस में अचानक कमी से गलफड़ों में रक्त वाहिकाएँ फट सकती हैं, और कुल घुली हुई गैस में अचानक वृद्धि से तैरने वाले मूत्राशय फट सकते हैं।

दीर्घकालिक कुल घुलित गैस प्रवृत्तियों में परिवर्तन, जल और उसके संदूषण स्रोतों के अधिक विस्तृत रासायनिक अध्ययन की आवश्यकता का संकेत दे सकता है।

टीडीजी कुल घुलित गैस कैसे मापी जाती है?

कुल घुली हुई गैस को प्रेशर ट्रांसड्यूसर के बगल में एक छोटा गैस पॉकेट बनाकर और उस गैस पॉकेट को पॉलिमर झिल्ली से पानी से अलग करके मापा जाता है। चूँकि झिल्ली गैसों के लिए पारगम्य होती है, इसलिए गैस पॉकेट के अंदर गैसों के आंशिक दबाव और पानी में गैसों के बीच संतुलन होना चाहिए

यदि कुल घुली हुई गैस सेंसर हवा में है, तो इसे स्थानीय बैरोमीटर के दबाव (समुद्र तल पर लगभग 760 मिमी एचजी) के करीब रीडिंग देनी चाहिए। यदि सेंसर को हवा के साथ संतुलन में पानी में डुबोया जाता है, तो रीडिंग नहीं बदलेगी। यदि सेंसर को पानी में डुबोया जाता है जो हवा के साथ संतुलन में नहीं है, तो सेंसर रीडिंग ऊपर या नीचे समायोजित हो जाएगी क्योंकि गैस पानी के साथ आंशिक दबाव संतुलन तक पहुँचने के लिए झिल्ली के पार जाती है।

कुल घुली हुई गैस सेंसर ढलान प्रतिक्रिया के लिए फ़ैक्टरी-कैलिब्रेट किए जाते हैं, लेकिन कभी-कभी शून्य सेटिंग के लिए उन्हें फिर से कैलिब्रेट करना पड़ता है। यह हवा में स्थानीय बैरोमीटर के दबाव के लिए सेंसर को कैलिब्रेट करके किया जाता है।

क्षेत्र में टीडीजी कुल घुलित गैस माप के बारे में मुझे क्या पता होना चाहिए?

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि कुल घुली हुई गैस सेंसर की पॉलीमर झिल्ली पानी को सोख लेती है। पानी के अवशोषण के कारण गैस के अणुओं के लिए झिल्ली से होकर गुजरना मुश्किल हो जाता है, जिससे प्रतिक्रिया समय धीमा हो जाता है। यह परिवर्तन महत्वपूर्ण हो सकता है, ताज़ा डूबी हुई झिल्ली के लिए 5 मिनट से लेकर कुछ घंटों तक पानी में रहने वाली झिल्ली के लिए 30 मिनट या उससे अधिक तक।

कुछ मामलों में, जल वाष्प (जो ऑक्सीजन और नाइट्रोजन की तरह ही एक गैस घटक है) गैस पॉकेट के अंदर संघनित हो जाएगा। यह प्रतिक्रिया समय को और धीमा कर देगा क्योंकि फंसे हुए पानी को भी हर बार संतुलन में लाना होगा जब झिल्ली के बाहर कुल घुली हुई गैस बदलती है। इस समस्या के समाधान के रूप में, गीली कुल घुली हुई गैस झिल्ली को हटाया जा सकता है और झिल्ली के अंदर किसी भी संघनन को हिलाकर बाहर निकालने के बाद एक या दो दिन के लिए हवा में सुखाया जा सकता है। यदि उपकरण को तुरंत फिर से तैनात करने की आवश्यकता है, तो कुल घुली हुई गैस झिल्ली को एक नए सूखे से भी बदला जा सकता है। बदलने में आसान झिल्ली युक्तियाँ मामूली कीमत पर उपलब्ध हैं।