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淺析E+H溶解氧電極的工作原理和維護(hù)
點(diǎn)擊次數(shù)：2133 發(fā)布時(shí)間：2014-9-12
E+H溶解氧電極采用極譜式電極，陽(yáng)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(guò)隔膜在陰極消耗,同時(shí)等量的氧在陽(yáng)極產(chǎn)生,這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)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(guò)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(yáng)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(guò)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(méi)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(méi)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。
E+H溶解氧電極應(yīng)在空氣中校正，以空氣作為飽和溶解氧標(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(lái)測(cè)量用來(lái)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。
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