Mesure de la teneur en oxygène dans l'eau

Cellule électrochimique

Cette méthode fait l'objet de la norme ISO5814.
La sonde de mesure est constituée d'une cellule comprenant un électrolyte et deux électrodes séparés du milieu à mesurer par une membrane. La membrane qui est généralement une fine feuille de PTFE, est imperméable à l'eau et aux espèces ioniques mais est perméable à l'oxygène et d'autres gaz. Elle est immergée dans l'eau à analyser.
Une différence de potentiel (0,4 à 1volt) est appliquée aux électrodes provoquant, sur la cathode, la réduction de l'oxygène présent.
Le courant électrique ainsi produit et mesuré est directement proportionnel à la vitesse de migration de l'oxygène au travers de la membrane et l'électrolyte, et est la conséquence de la pression partielle en oxygène dans l'échantillon. La vitesse de migration de l'oxygène varie fortement avec la température, et donc la mesure doit en tenir compte.
Cette méthode permet des mesures entre 1% et 100% de la saturation soit environ 0,1 à 10mg/l.
Ce type de capteur est appelé:
 - polarographique lorsque la polarisation des électrodes est forcée par un générateur. La cathode est alors en or ou en platine et l'anode est en argent.
 - galvanique lorsque les électrodes sont constituées de métaux formant une pile galvanique, se polarisant sans aide externe. La cathode pouura être en argent et l'anode en zinc.

Méthode iodométrique

Méthode dite de Winkler qui fait l'objet de la norme ISO 5813.
Selon la norme ISO 5813, elle est applicable à toute qualité d'eau ayant une teneur en oxygène entre 0,2mg/l et deux fois la saturation.
Un sel de manganèse(II) en milieu basique est ajouté en excès à l'échantillon à analyser. L'oxygène présent oxyde le manganèse(II) en manganèse(III). Un sel d'iodure est ensuite ajouté à l'échantillon en présence d'acide sulfurique. Le manganèse(III) oxyde à son tour l'iodure en formant de l'iode qui est dosée en retour par du thiosulfate. La quantité d'iode dosée est directement équivalente (en mole) à la quantité d'oxygène présente dans l'échantillon initial.

Sonde optique

Ces capteurs sont aussi parfois appelés:
 - luminescent
 - fluorescent
Ils utilisent la propriété qu'ont certains composés de réémettre de la lumière après avoir été excités par un rayonnement lumineux. En présence d'oxygène, cette émission de lumière peut être altérée. L'altération porte sur la longueur d'onde, l'intensité lumineuse ou la durée de l'émission. Cette altération est mesurée et interprétée pour en déduire une teneur en oxygène.

Méthodes colorimétriques

Ces méthodes sont basés sur le changement de couleur d'un réactif oxydé par l'oxygène présent. Le changement de couleur peut être mesuré par un spectromètre ou un colorimètre ou encore par comparaison visuelle avec une échelle de couleurs.
Les réactifs utilisés sont:
 - Carmin d'indigo qui développe une couleur bleu par réaction avec l'oxygène.
 - Rhodazine D qui développe une couleur rose

Plus sur le web

• Norme ISO 5813
• Norme ISO 5814
• Méthode de Winkler