E+H溶解氧電極采用極譜式電極,陽電極為Ag/AgCl、陰電極為鉑金(Pt)組成,兩者之間充滿特殊成份的是電解液。由硅橡膠滲透膜包裹于電極四周。測(cè)量時(shí),電極間加上675mV的極化電壓,氧滲透過隔膜在陰極消耗,同時(shí)等量的氧在陽極產(chǎn)生,這個(gè)動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行到兩邊的氧分壓相同時(shí)達(dá)到平衡.此時(shí)兩電極間的電流與氧分壓成正比,二次表檢測(cè)到此電流,再經(jīng)過一系列變換,得到氧濃度和氧含量.同時(shí),NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)檢測(cè)被測(cè)量液的溫度,二次表采樣后進(jìn)行溫度補(bǔ)償,將氧濃度或氧含量折算成25℃時(shí)的值。 陰極反應(yīng):O2+2H2O+4e→4OH 陽極反應(yīng):4Ag+4Cl-→4AgCl+4e E+H溶解氧電極的工作原理 水中的氧必須透過薄膜達(dá)到陰極的表面才能被電極還原。因此,氧在擴(kuò)散到陰極表面需克服一些阻力,其中zui為重要的是靠近薄膜的液膜阻力和薄膜本身的阻力。對(duì)原電池型的電極,非常重要的一點(diǎn)是主要阻力應(yīng)落在薄膜上,即薄膜的阻力遠(yuǎn)大于液膜阻力,這樣被測(cè)液體的流動(dòng)引起的阻力的變化對(duì)氧擴(kuò)散的影響可以減到zui小。因此,從式(1)可以看出測(cè)氧實(shí)質(zhì)上是測(cè)定氧的擴(kuò)散速度。 IS = N FA (Pm/dm)P0 (1) 式中 IS為輸出電流,N 為氧被還原所得電子數(shù),F(xiàn)為法拉第常數(shù),A 為陰極表面積,Pm 塑料膜的擴(kuò)散系數(shù),dm為膜的厚度,P0為被測(cè)液體中的氧的分壓。 基于這一原理,原電池型電極在測(cè)量粘稠的發(fā)酵液中的DO時(shí),應(yīng)盡量使用厚一點(diǎn)的薄膜,這樣可使液膜阻力的變化,從而輸出電流的波動(dòng)小一些。對(duì)極譜型電極,則流體運(yùn)動(dòng)對(duì)電極的輸出沒有影響。 E+H溶解氧電極的故障處理 使用極譜式電極時(shí),校正或測(cè)量前要預(yù)熱至少15-30分鐘。 為確保膜的電解液內(nèi)沒有氣泡,ASI膜帽在設(shè)計(jì)上要求在裝上膜頭時(shí)要排除掉所有液腔內(nèi)的空氣。 膜表面上不能留有任何氣泡,否則它會(huì)將氣泡當(dāng)作氧飽和樣品進(jìn)行讀數(shù)。 即使使用的是帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膬x表,也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極。 電極應(yīng)在空氣中校正,以空氣作為100%的飽和溶解氧標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。 由于電極對(duì)氧的消耗,探頭表面氧的濃度會(huì)瞬間降低,因此測(cè)量時(shí)要對(duì)溶液進(jìn)行攪拌,這很重要。 如膜已破損則要進(jìn)行更換。 E+H溶解氧電極可用來測(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:如水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物反應(yīng)、環(huán)境測(cè)試(湖、溪、海洋)、水/廢水處理、葡萄酒生產(chǎn)。 T401ppm型溶解氧電有較高的穩(wěn)定性和可靠性,可在惡劣環(huán)境中使用,維護(hù)量也較小。 |