97-1-12 rap1 - Soilpedia

gebruikt om de heersende zuurstofconcentratie te berekenen. Om deze stroom te kunnen herleiden
naar de concentratie zuurstof moet de elektrode voorafgaand aan de metingen worden gekalibreerd.
De stroom (I), die het gevolg is van de consumptie van zuurstof door de elektrode, kan worden
beschreven als:
waarin:
I = 4 F⋅A c⋅Jzuurstof (4)
F is de Faraday-constante;
Ac is de oppervlakte van de kathode;
Jzuurstof is de flux van zuurstof naar de kathode.
Uit deze vergelijking blijkt dat de mate waarop reductie van zuurstof optreedt een functie is van
de oppervlakte van de platina-elektrode. Bij een relatief groot oppervlak bestaat de mogelijkheid
dat in de bodem de mate waarin zuurstof de elektrode bereikt bepaald wordt door de diffusiesnelheid.
Dit heeft tot gevolg dat te lage zuurstofconcentraties worden gemeten. Door een
elektrode-oppervlak van 0,002 - 0,003 mm 2 te kiezen wordt voorkomen dat de heersende zuurstofconcentratie
wordt beïnvloed door de eigen consumptie van de elektrode.
3.3 Meetopstelling
Een meetopstelling bestaat uit een zuurstofelektrode, een referentie-elektrode en een stroommeter.
Over de zuurstofelektrode (kathode) en de referentie-elektrode (anode) staat een spanning
van 750 mV (zie 3.5 voor details). In verband met de lage stroomsterkte is het aan te bevelen
om gebruik te maken van afgeschermde kabels, zie voorzien zijn van connectoren met goudplating.
De hier gerapporteerde waarnemingen zijn verkregen door gebruik te maken van:
- een basisprototype zuurstofelektrode met drie sensoren;
- een kalomel- of Ag/AgCl-elektrode als referentie-elektrode;
- een zes-kanaals nA-meter;
- coaxkabels, voorzien van BNC's met goudplating.
3.4 Membraan
Aangezien de mate waarin reductie van zuurstof optreedt een functie is van de oppervlakte van
de platina-elektrode, zal bedekking van (een deel van) de platina-elektrode door bijvoorbeeld
organische moleculen een verandering tot gevolg hebben voor de elektrodekarakteristieken. Dit
kan voor een zeer belangrijk deel worden voorkomen door de platina-elektrode te voorzien van
een zuurstofpermeabel membraan. Een dergelijk membraan treedt niet alleen op als selectieve
barrière, maar kan tevens fungeren als 'protective shield'. Het nut van deze laatste functie is vermoedelijk
beperkt voor elektroden die gebruikt worden in bodemsaneringsprojecten.
Er zijn verschillende typen zuurstofpermeabele membranen; de belangrijkste zijn DePex en cellulose-nitraat.
Aan de laatste wordt de voorkeur gegeven in verband met de gemakkelijke wijze van
aanbrengen en verwijderen. Bij alle in deze rapportage vermelde waarnemingen is gebruik gemaakt
van elektroden met een cellulose-nitraat membraan.
3.5 Polarisatie
8