نگاه اجمالی
- مقداری اکسیژن همیشه در آب حل شده است
- آبزیان نیاز به مقدار حداقلی اکسیژن محلول دارند
- باکتری ها اغلب نیاز کمی به اکسیژن دارند
- حداقل اکسیژن حیاتی ماهی 5 پی پی ام است
- آب ها هرچه عمق بیشتر میشود اکسیژن کمتر میشود
- آبی که زیر 5 PPM اکسیژن دارد آب آلوده است
عوامل موثر در مقدار اکسیژن محلول
مقدار اکسیژن محلول در آب ، طبق قانون هنری ، تابعی از دما و فشار جزئی اکسیژن موجود در محیط است، همچنین به مواد موجود در آب هم بستگی دارد. غلظت اکسیژن حل شده در آب کم است بنابراین از لحاظ بوم‌شناختی ناپایدار است.
مقدار اکسیژن در صفر درجه و فشار متعارفی حدود 14,6ppm می باشد. این مقدار در 20 درجه سانتی‌گراد به 9,2ppm می‌باشد.
انحلال پذیری گازها با افزایش دما کاهش می‌یابد. بنابراین آب رودخانه‌ای که بطور مصنوعی گرم شده است، دچار آلودگی گرمایی می‌باشد و آن کمتر از آبهای سرد است. آلودگی گرمایی آب ، اغلب به علت نیروگاههای برق می‌باشد که آب سرد را از رودخانه‌ها یا دریاچه برای خنک کردن دستگاهها بکار می‌برند و آب گرم‌شده را به منبع اصلی برمی‌گردانند.
نقش مواد آلی در کاهش اکسیژن محلول
وجود مواد شیمیایی احیا کننده و بویژه مواد آلی در آب موجب مصرف و کاهش مقدار اکسیژن محلول می‌گردد. فاضلابها و پسابهای صنعتی و خانگی ، حاوی مقادیر زیادی مواد آلی هستند. تخلیه آنها در آبها ، بسرعت باعث آلودگی آب و کاهش اکسیژن محلول میشود. آبهای جاری در نهرها و رودخانه‌های کم‌عمق که هوادهی میشود، بطور مداوم اکسیژن‌دار می‌شوند. اما آبهای راکد یا آبی که نزدیک کف یک دریاچه عمیق است، تقریباً عاری از اکسیژن است، زیرا با ماده آلی واکنش دارد و هیچ مکانیسمی برای تجدید آن وجود ندارد.
از شاخص‌های اساسی کیفیت آبها و پسابها تعیین مقادیر BOD (مقدار اکسیژن لازم جهت تجزیه مواد آلی موجود در آب) و COD ( اکسیژن لازم برایاکسیداسیون مواد قابل اکسید شدن موجود در آب) می‌باشد. تعیین اکسیژن محلول یک روش کلیدی برای تعیین شاخص های مذکور به شمار می‌رود.
نقش اکسیژن محلول در خاصیت خورندگی آب
اکسیژن محلول در آب یکی از دلایل اصلی خاصیت خورندگی آب می باشد، آهن و اکسیژن در تماس با آب ، تشکیل قطب‌های کاتد و آند را می‌دهند.
آهن به عنوان آند عمل کرده ، به هیدروکسید فرو و سپس به هیدروکسید فریک و بعد از آن به اکسید آهن تبدیل میشود.
با توجه به مشکلات متعددی که وجود اکسیژن در آبهای صنعتی (بویژه در آب جوشاورها) ایجاد می‌کند، حذف آن از آبهایی که استفاده صنعتی دارند، لازم است.
روشهای حذف اکسیژن محلول از آب
حذف DO از آب را معمولاً تجزیه هوازدایی می‌نامند که به روش فیزیکی و شیمیایی انجام می‌گیرد. در روش فیزیکی از دستگاه خاصی استفاده میشود
که با استفاده از جریان متضاد آب و بخار داغ ، اکسیژن را از آب خارج می‌کند. پس از هوازدایی به روش فیزیکی برای تکمیل عملیات از روش شیمیایی استفاده میشود که به سه صورت انجام می‌گیرد:
- اضافه کردن سولفیت سدیم (با جذب اکسیژن به سولفات سدیم تبدیل می‌گردد)
- اضافه کردن هیدرازین
- استفاده از گاز SO2 در محیط قلیایی