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1056 PRÉLIMINAIRE
6.8. OXYGÈNE
6.8.1. Généralités
L'analyseur 1056...-25/-35 est prévu pour fonction-
ner avec les sondes ampérométriques d'oxygène
dissous ou gazeux construites sur le modèle de la
cellule de Clark, avec une cathode en or ou en
platine et une anode en argent dans une chambre
d'électrolyse remplie d'une solution de KCl. Si une
tension de polarisation appropriée est appliquée,
les molécules d'oxygène sont sélectivement ré-
duites sur la cathode :
+
+
O
2
H O
2
2
tandis que l'anode en argent s'oxyde :
−
+
4
Ag
4
Cl
Les courants en jeu sont très faibles, ce qui permet
de se passer de contre-électrode. Le milieu KCl
est séparé de l'échantillon liquide ou gazeux à
analyser par une membrane en Teflon
ble à l'oxygène, très proche de la cathode. Le flux
de molécules O
qui migrent de l'échantillon vers
2
l'électrolyte et la cathode est proportionnel à la
différence de concentration sur les deux faces de
la membrane. Comme la réduction des molécules
d'oxygène est très rapide et que donc la concen-
tration dans l'électrolyte est toujours quasi-nulle, et
à la condition que l'échantillon soit renouvelé suffi-
samment vite pour qu'aucun gradient n'existe
devant la membrane, le flux de molécules réduites
– et par suite le courant d'électrons dans le circuit
externe – sont reliés d'une façon très linéaire à la
concentration en oxygène dissous ou gazeux dans
l'échantillon – typiquement sur au moins quatre
décades.
L'étalonnage consiste donc à déterminer deux
paramètres, séparément : le courant de zéro ou
courant résiduel, délivré
par la sonde quand la
concentration en oxygène
est nulle, et la sensibilité,
c'est-à-dire la pente de la
courbe de réponse (voir la
figure 73 ci-contre).
Le courant résiduel est
mesuré en immergeant la
sonde dans une solution à
environ 5 % de sulfite de
sodium
(Na
S O
), un
2
3
puissant réducteur, ou en
faisant circuler de l'azote
(voir la procédure détaillée
au § 6.8.2, page 130), ou
avec certains capteurs
simplement en déconnec-
tant la cathode. Par cons-
truction, la sonde 499A-
TrDO (ppb d'O
dissous)
2
−
−
→
4
e
4
OH
−
→
+
4
AgCl
4
e
®
, perméa-
Courant
de sonde
(nA)
∆i
Courant
de zéro
0
Figure 73.
dissous) a un courant résiduel infime, équivalent à
moins de 0,5 ppb, et ne requiert donc pas de ré-
glage de zéro – la procédure décrite au § 6.8.2 est
néanmoins parfaitement appropriée pour vérifier
son bon fonctionnement.
La sonde ampérométrique est en réalité sensible à
l'activité de l'oxygène, qu'il soit dissous dans un
liquide ou constituant d'un mélange gazeux. Ceci
permet d'utiliser comme étalon l'air, qui contient
20,95 % d'O
saturer l'air ambiant de vapeur d'eau pour en dé-
duire la concentration effective en oxygène :
l'analyseur 1056 mesure la température, au moyen
d'un capteur Pt100 ou 22 kΩ intégré à la sonde,
ainsi que la pression atmosphérique, soit par le
capteur embarqué en standard sur la carte
d'entrée signal, soit par l'acquisition du signal d'un
transmetteur externe sur la seconde voie de me-
sure ; la pression partielle en O
l'activité dans ces conditions, peut ainsi être cal-
culée, ce qui permet de détermine la sensibilité de
la sonde. La procédure détaillée d'étalonnage avec
l'air ambiant se trouve au § 6.8.3 (page 131).
Le calcul de la concentration en oxygène dissous,
à partir de l'activité, fait appel à un paramètre ap-
pelé coefficient de Bunsen, qui varie avec la
température et avec la force ionique de
l'échantillon. Par défaut, l'analyseur 1056 applique
le coefficient qui correspond à l'eau pure, ce qui
est acceptable tant que la salinité reste inférieure à
environ 1000 ppm en équivalent NaCl. Au-delà, il
suffit d'appliquer une correction (§ 5.11, étape n° 8,
page 78) pour que la procédure d'étalonnage avec
l'air ambiant demeure valable.
Il est également possible d'étalonner la mesure
d'oxygène par comparaison avec un instrument
portable de référence, ou à partir du résultat d'un
dosage effectué au laboratoire, généralement en
suivant la méthode de Winkler ; la procédure dé-
taillée se trouve au § 6.8.4 (page 133). Le réglage
Courant de sonde
point haut
Sensibilité
= ∆i / C
0
O dissous (ppm)
2
Paramètres d'étalonnage de la mesure d'oxygène
Étalonnage – Oxygène
quand il est anhydre. Il est facile de
2
2
Calcul de la
sensibilité
Concentration
point haut
C
, assimilable à
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