Способов четыре, и они дают разную цифру не потому, что какой-то врет, а потому что меряют по-разному. Разбираем каждый, включая тот, которым проверяют сами приборы.
Кислород это единственный параметр, ошибка в котором стоит стада за одну ночь. Поэтому вопрос, чем и как его мерить, стоит разобрать до того, как понадобится ответ.
| Способ | Что дает | Где применяется |
|---|---|---|
| Йодометрическое титрование (метод Винклера) | Референсная цифра, к которой приводят все остальные | Лаборатория, арбитражные и контрольные измерения |
| Электрохимический оксиметр | Мгновенное значение на месте | Ежедневная работа на ферме |
| Оптический (люминесцентный) оксиметр | То же, но стабильнее и без расходников в контакте с водой | Ежедневная работа и непрерывный контроль |
| Капельный тест на кислород | Грубая оценка по цвету | Разовая проверка там, где прибора нет |
Классический лабораторный метод, на котором стоят все остальные. В России методика измерений закреплена руководящим документом РД 52.24.419-2019, диапазон измерений от 1,0 до 15,0 мг/дм3, предел обнаружения 0,2 мг/дм3.
Химия в основе такая. В пробу вводят соль марганца и щелочной раствор иодида. Гидроксид марганца в щелочной среде окисляется растворенным кислородом до соединения марганца более высокой валентности, количественно связывая при этом весь кислород пробы. Потом пробу подкисляют, связанный кислород освобождает эквивалентное количество иода, и этот иод оттитровывают тиосульфатом натрия с крахмалом в качестве индикатора. Сколько ушло титранта, столько было кислорода.
| Плюс | Минус |
|---|---|
| Не требует калибровки по стандарту: результат считается из стехиометрии реакции | Нужны реактивы, посуда и человек, который умеет титровать |
| Дает ту цифру, к которой приводят показания приборов | Занимает время, на месте у бассейна так не померить |
| Не зависит от состояния мембраны и люминофора | Чувствителен к помехам, о них ниже |
Две помехи важны именно для замкнутых систем, потому что обе там встречаются регулярно.
| Помеха | Что делает | Как лечится |
|---|---|---|
| Нитрит | Завышает результат: метод показывает кислорода больше, чем есть. В опубликованных данных прирост кажущегося кислорода составлял в среднем около 0,4 моля на моль добавленного нитрита | Азидная модификация: при фиксации пробы добавляют азид натрия, который снимает влияние нитрита |
| Двухвалентное железо | Тоже искажает результат, это вторая классическая помеха метода | Отдельная модификация методики под железистые воды |
Ежедневно кислород меряют прибором, а не титрованием. Технологий три, и они отличаются принципиально: гальваническая, полярографическая и оптическая. У каждой свои отказы, включая тихие, когда прибор показывает красивую цифру и врет. Подробный разбор с ценами и калибровкой в материале как выбрать оксиметр.
Здесь важно другое: любой оксиметр это относительный прибор. Он калибруется по воздуху или по стандарту и с этого момента начинает медленно уходить. Метод Винклера нужен ферме не для ежедневной работы, а как способ раз в сезон проверить, что прибор все еще говорит правду.
Дешевый набор реактивов, где результат читается по цвету. Для кислорода он работает хуже, чем для аммония или нитрита: шкала грубая, цвет читается глазом при разном освещении, а сама проба успевает контактировать с воздухом. Как ориентир годится, как основание для решения о рыбе нет. Разбор ограничений капельных тестов в материале чем мерить воду.
Половина неверных результатов по кислороду появляется до того, как проба попала в прибор или в лабораторию.
| Правило | Почему |
|---|---|
| Ни одного пузырька в склянке | Пузырек воздуха меняет содержание кислорода в пробе прямо во время транспортировки. Склянку наполняют под слив, с переливом, и закрывают под водой |
| Фиксация на месте отбора | Для метода Винклера реактивы вводят сразу, а не в лаборатории: связанный кислород больше не меняется |
| Замер температуры одновременно с пробой | Без температуры цифра в процентах насыщения бессмысленна, а в мг/л не с чем сравнить |
| Одно и то же место и время суток | Кислород в пруду за сутки гуляет в разы. Замер в разное время это не два измерения, а два разных вопроса |
| Проба с рабочей глубины, а не с поверхности | У поверхности кислорода всегда больше. Рыба стоит не там |
Приборы показывают либо то, либо другое, и путать их нельзя. Миллиграммы на литр это сколько кислорода в воде физически есть. Процент насыщения это сколько его есть относительно того максимума, который вода способна растворить при данной температуре и давлении.
Сто процентов насыщения в холодной воде и сто процентов в теплой это разное количество кислорода, потому что предел растворения падает с ростом температуры. Рыба дышит миллиграммами, а не процентами. Таблица пределов растворения по температуре, поправка на высоту над уровнем моря и порядок пересчета в материале нормы кислорода.
Частый вопрос, и честный ответ: измерить нельзя, заметить беду можно, но поздно.
Рыба перестает брать корм, потом подтягивается к притоку и аэратору, потом учащает дыхание, потом встает у поверхности и заглатывает воздух. Эта лестница разобрана в материале замор рыбы. Проблема в том, что первые ступени видны только тому, кто стоит рядом, а последняя означает, что до потерь остались десятки минут.
| Цифра | Вывод |
|---|---|
| Ниже порога вида | Действовать сразу, порядок действий в материале аварийный чек-лист |
| На пороге, но стабильно | Считать запас: сколько времени останется, если аэрация встанет. Расчет в калькуляторе времени до замора |
| Норма днем, неизвестно ночью | Самая частая ошибка. Разовый дневной замер ничего не говорит про предрассветный минимум |
| Расходится с ощущениями | Проверить прибор: калибровка, состояние мембраны или люминофора, барокоррекция |
Мы делаем сторожа, который следит за питанием, насосом и аэрацией и пишет вам в Telegram, пока рыба еще дышит. Звонок и SMS подключаем. Базовый прибор стоит от 6 900 рублей, комплект считаем индивидуально под ваши бассейны. Напишите, что у вас за хозяйство, и подберем. Если увидим, что вам наш прибор не нужен, так и скажем.
Оставить заявку
Методика измерений массовой концентрации растворенного кислорода йодометрическим методом, диапазон от 1,0 до 15,0 мг/дм3 и предел обнаружения 0,2 мг/дм3: РД 52.24.419-2019, standartgost.ru.
Принцип метода, основанный на количественном связывании кислорода гидроксидом марганца в щелочной среде с последующим йодометрическим титрованием, приведен по описанию той же методики: normativ.kontur.ru.
Завышение результата в присутствии нитрита и величина эффекта около 0,4 моля кажущегося кислорода на моль добавленного нитрита: исследование по удалению нитритной помехи при определении растворенного кислорода по Винклеру в морской воде, sciencedirect.com.
Азидная модификация метода Винклера как способ снять помеху от нитрита и указание на двухвалентное железо как вторую распространенную помеху: методическое описание азидной модификации, hach.com.
Правила отбора пробы без пузырьков воздуха, с фиксацией на месте и с одновременным замером температуры это стандартная практика гидрохимического анализа, приведенная в тех же методиках. Разбор ограничений капельных тестов и технологий оксиметров с первоисточниками в наших материалах чем мерить воду и как выбрать оксиметр.