OKSİJEN AKTARMA FAKTÖRÜ (KLa) ÖLÇÜM PROSEDÜRÜ
Oksijen Aktarma Faktörü (KLa), su ve diğer sıvı ortamlarda çözünmüş oksijenin atmosferden sıvıya geçiş hızını belirleyen kritik bir parametredir. Bu faktör, özellikle biyoreaktörler, atık su arıtma tesisleri ve endüstriyel prosesler gibi oksijen transferinin önemli olduğu sistemlerde, oksijenin verimli bir şekilde sağlanması ve kontrolü için temel bir ölçüttür. KLa, kütle transfer katsayısı (kL) ile gaz sıvı arayüzey alanı (a) çarpımından oluşur ve birimi genellikle 1/saniye (s⁻¹) olarak ifade edilir.
KLa ölçüm prosedürü, oksijen transferinin nicel olarak belirlenmesi amacıyla uygulanan sistematik bir dizi adımdan oluşur. Bu prosedür, oksijenin sıvı ortama geçiş hızını etkileyen faktörlerin doğru ve güvenilir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Ölçüm genellikle laboratuvar veya tesis ortamında gerçekleştirilir ve aşağıdaki temel aşamaları içerir:
1. Hazırlık ve Kalibrasyon: Ölçüm yapılacak sistemde kullanılan çözünmüş oksijen sensörleri veya probler, öncelikle kalibre edilir. Kalibrasyon, genellikle hava doygunluğu ve oksijensiz ortam (azot veya argon gazı ile) referansları kullanılarak yapılır. Bu adım, ölçümlerin doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini garanti eder.
2. Başlangıç Koşullarının Sağlanması: Ölçüm yapılacak sıvı ortam, genellikle tamamen deoksijenize edilir (oksijensiz hale getirilir). Bu işlem, sıvı içerisindeki mevcut çözünmüş oksijenin azot gazı veya vakum uygulaması ile uzaklaştırılmasıyla gerçekleştirilir. Böylece, oksijen transferi sıfırdan başlayarak net bir şekilde izlenebilir.
3. Oksijen Transferinin Başlatılması: Sıvı ortam, belirlenen hava veya oksijen gazı ile temas ettirilir. Bu aşamada, karıştırma hızı, sıcaklık, basınç ve gaz akış hızı gibi parametreler kontrol altında tutulur. Bu faktörler, KLa değerini doğrudan etkilediğinden, ölçüm koşullarının standartlaştırılması önemlidir.
4. Çözünmüş Oksijen Konsantrasyonunun İzlenmesi: Oksijen sensörleri aracılığıyla, sıvı içerisindeki çözünmüş oksijen konsantrasyonu belirli zaman aralıklarıyla ölçülür. Bu veriler, oksijenin sıvıya geçiş hızının zamana bağlı değişimini gösterir.
5. KLa Değerinin Hesaplanması: Ölçülen oksijen konsantrasyonu verileri, kütle transfer denklemleri kullanılarak analiz edilir. En yaygın yöntemlerden biri, doğrusal olmayan regresyon veya grafiksel analiz ile oksijen transfer hızının belirlenmesidir. KLa, aşağıdaki temel denklemle ifade edilir:
dC/dt = KLa (C* – C)
Burada, C* doygunluk oksijen konsantrasyonu, C ise sıvıdaki mevcut oksijen konsantrasyonudur. Bu denklem, oksijen transfer hızının doygun