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？

総溶存ガス（TDG）とは、水サンプル中のすべてのガスの分圧の合計です。通常、大気圧にさらされている水の場合、ガス分圧の合計は約1気圧（15psi）になります。各ガスの分圧は、そのガスが大気圧に占める割合と同じになります。つまり、酸素が約20%、窒素が約79%、微量ガスが約1%です。

しかし、ある種の自然現象は、分圧の合計や混合気体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、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%以上に上昇させることができる。同じ藻類でも、呼吸の段階で酸素を消費するため、全溶存ガス分圧を危険な低レベルまで下げることができる。

全溶解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す。湖や河川に飛散する前にかなりの距離を落下する水は、影響を受ける水量の全溶解ガスを2倍にするのに十分なガスを巻き込む可能性がある。また、魚は水中の総溶存ガスが異常に高くなった中を泳ぎ、またその中を泳ぎ出すため、総溶存ガスの急激な減少はエラの血管を破裂させ、総溶存ガスの急激な増加は膀胱を破裂させる可能性がある。

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ます。膜は気体に対して透過性であるため、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空気中にある場合、その地域の気圧（海抜で約 760 mm Hg）に近い読み取り値を示すはずです。センサーが空気と平衡状態の水に浸されている場合、読み取り値は変わりません。センサーが空気と平衡していない水に浸されている場合、ガスが膜を通過して水との分圧平衡に達するにつれて、センサーの読み取り値は上方または下方に調整されます。

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、センサーを大気中の現地の気圧に校正することによって行われます。

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す。吸水によってガス分子が膜を通りにくくなり、応答時間が遅くなります。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分以上となります。

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。膜の外側で全溶解ガスが変化するたびに、捕捉された水も平衡に戻さなければならないため、反応時間がさらに遅くなります。この問題を解決するため、膜内の凝縮水を振り払った後、ぬれた全溶解ガス膜を取り出し、1～2日空気中で乾燥させることができます。装置をすぐに再装置する必要がある場合は、全溶解ガス膜を新しい乾燥した膜と交換することもできます。簡単に交換できるメンブレンチップもわずかな費用で入手可能です。