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溶解氧測定儀簡明原理介紹

常見的溶氧(Oxygen)儀多采用隔膜電極(electrode)作換能器,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號,再經(jīng)放大、調(diào)整(包括鹽度、溫度(temperature)補償),由模數(shù)轉換顯示。     溶氧儀實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。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋(Cover)一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟(fluorine)乙烯、聚氯乙烯(化學式C2H3Cl)、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料(Material)。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5伏的    極化電壓(voltage)。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(fā)生如下反應(reaction)。     陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ     同時,陽極被氧化(oxidation):4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl     在正常情況(Condition)下,上述還原-氧化反應產(chǎn)生的擴散電流(Electron flow)i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示:    i∞=nFA(Pm/L)Cs     式中:i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴散電流    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)     當電極結構(Structure)和薄膜確定之后,式中

  A、P
  M、
  L、n等均為常數(shù)。ph計是指用來測定溶液酸堿度值的儀器,是一種常見的分析儀器,廣泛應用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等*域。土壤pH值是土壤重要的基本性質(zhì)之一。溶解氧測定儀是水質(zhì)檢測一項非常重要的指標。令K= nFA(Pm/L),則上     式中:i∞=KCs。    因此可見,只要測得擴散電流(Electron flow)i∞即可測得溶解(solubility)氧(dissolved oxygen)(Oxygen)濃度。為消除溫度(temperature)、鹽度和氣壓因素(factor)影響,各型號產(chǎn)品(Product)采用各自技術進行補償。     原電池型(Galvanic Cell):當外界氧分子透過薄膜進入電極(electrode)內(nèi)相到達陰極(cathode )的三相界面時,產(chǎn)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(Hydrogen)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(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等),生成鉛酸氫鉀,同時向外電路輸出電子。接通外電路之后,便有信號電流通過,其值與溶氧濃度成正比。  溶解氧儀分類
◆按便攜性分為:便攜式溶解氧(dissolved oxygen)儀,臺式溶解氧儀和筆式溶解氧儀ph計測量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。    ◆按用途分為:實驗(experiment)室用溶解氧儀,工業(yè)在線溶解氧儀等。     ◆按先進程度分為:經(jīng)濟(Economy)型溶解氧儀,智能型溶解氧儀,精密型溶解氧儀或分為指針式溶解氧儀,數(shù)顯式溶解氧儀。     ◆筆式溶解氧儀,一般制成單一量程,測量范圍狹,為專用簡便儀器。    便攜式和臺式溶解氧儀測量范圍較廣,常用儀器,不同點是便攜式采用直流供電,可攜帶到現(xiàn)場。實驗室溶解氧儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。     工業(yè)用溶解氧儀的特點是要求穩(wěn)定性好、工作可靠,有一定的測量精度、環(huán)境(environment)適應能力強、抗干擾能力強,具有模擬(定義:對真實事物或者過程的虛擬)里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報警和控制(control)功能等。
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