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          微量溶氧儀工作原理詳解,小白也能讀得懂

          點擊次數:825次  發布時間:2021-01-20
             微量溶氧儀是測量溶解在水溶液內的氧氣的含量,其一般采用隔膜電極作為換能器,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號,然后經過放大、調整(包括鹽度、溫度補償),由模數轉換顯示。
            原理:
            微量溶氧儀的電解液為鉀溶液。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。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表面,在電極上發生如下反應:
            陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ;同時,陽極被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl;在正常情況下,上述還原-氧化反應產生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比??捎孟率奖硎荆?/div>
            i∞=nFA(Pm/L)Cs式中:i∞-穩定狀態的擴散電流n-得失電子數;F-法拉第常數(96500庫侖);A-陰極表面積(平方厘米);Pm-薄膜的滲透系數(厘米2/秒);L-薄膜的厚度(厘米);Cs-溶解氧濃度(ppm)。當電極結構和薄膜確定之后,式中A、Pm、L、n等均為常數。令K=nFA(Pm/L),則上式中:i∞=KCs。
            通過上述內容我們可以知道,微量溶氧儀只要能夠測得擴散電流i∞,那么就可以測的溶解氧濃度。而為了消除溫度、鹽度和氣壓因素影響,個型號的產品采用各自技術進行補償。原電池型(GalvanicCell):當外界氧分子透過薄膜進入電極內相到達陰極的三相界面時,產生下式反應:
            銀陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ同時,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,同時向外電路輸出電子。接通外電路之后,就會有信號電流通過,其值與溶氧濃度成正比。
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