溶解氧儀的測(cè)定原理
溶解氧儀是一種常用的檢測(cè)儀器，可用來測(cè)量用來對(duì)氧含量會(huì)影響反應(yīng)速度、流程效率或環(huán)境的流程進(jìn)行監(jiān)控，被廣泛用于多個(gè)行業(yè)中。今天我們就來具體介紹一下溶解氧儀的測(cè)定原理，希望可以幫助用戶更好的應(yīng)用產(chǎn)品。
常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度(實(shí)際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大、調(diào)整(包括鹽度、溫度補(bǔ)償)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。
溶氧儀實(shí)用的膜電極有兩種類型：極譜型(polarography)和原電池型(galvanic cell)。極譜型(polarography)：電極中，由黃金(au)環(huán)或鉑(pt)金環(huán)作陰極；銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極。電解液為lv化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達(dá)黃金陰極表面，在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。
陰極被還原：o2+2h2o+4e→4ohˉ
同時(shí)，陽極被氧化：4clˉ+4ag-4e→4agcl
在正常情況下，上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正比?？捎孟率奖硎荆?br>i∞=nfa(pm/l)cs
式中：i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴(kuò)散電流
n-得失電子數(shù)
f-法拉第常數(shù)(96500庫侖)
a-陰極表面積(平方厘米)
pm-薄膜的滲透系數(shù)(厘米2/秒)
l-薄膜的厚度(厘米)
cs-溶解氧濃度(ppm)
當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后，式中a、pm、l、n等均為常數(shù)。令k=nfa(pm/l)，則上
式中：i∞=kcs。
因此可見，只要測(cè)得擴(kuò)散電流i∞，即可測(cè)得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號(hào)產(chǎn)品采用各自技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。
原電池型(galvanic cell)：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相到達(dá)陰極的三相界面時(shí)，產(chǎn)生下式反應(yīng)。
銀陰極被還原：o2+2h2o+4e→4ohˉ
同時(shí)，鉛陽極被氧化：2pb+2koh+4ohˉ-4e→2khpbo2+2h2o
即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時(shí)向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時(shí)向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號(hào)電流通過，其值與溶氧濃度成正比。
關(guān)鍵詞：溶氧儀 電池