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溶解氧測(cè)定儀的工作原理是什么?

時(shí)間:2022-08-12 13:34:21   訪客:462

溶解氧測(cè)定儀的傳感部分由金電極(陰極)、銀電極(陽(yáng)極)和電解液或氫氧化鉀電解液組成。氧氣通過(guò)膜擴(kuò)散到電解液中,并與金電極和銀電極形成測(cè)量回路。當(dāng)在溶解氧測(cè)定儀的電極上施加0.6-0.8V的極化電壓時(shí),氧氣通過(guò)膜擴(kuò)散,陰極釋放電子,陽(yáng)極接受電子產(chǎn)生電流。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為:陽(yáng)極Ag+Cl→AgCl+2e-陰極O2+2H2O+4e→4OH-。根據(jù)法拉第定律:流過(guò)溶解氧測(cè)定儀電極的電流與氧分壓成正比,在恒溫條件下,電流與氧濃度呈線性關(guān)系。

溶解氧含量有3種不同的表示方法:氧分壓(mmHg);飽和度百分比(%);氧氣濃度(mg/L或10-6)。這三種方法本質(zhì)上是一樣的。

(1)分壓表示法:氧分壓表示法是基本的、必不可少的表示法。根據(jù)Henry定律,P=(Po2+PH2O)×0.209,其中P為總壓力;Po2為氧分壓(mmHg);PH2O是水蒸氣的分壓;0.209是空氣中的氧含量。

(2)百分飽和度的表示法:由于曝氣發(fā)酵非常復(fù)雜,無(wú)法計(jì)算氧氣的分壓。在這種情況下,百分飽和度的表示法是合適的。例如標(biāo)定時(shí)的溶解氧設(shè)置為100%,當(dāng)零氧設(shè)置為0%時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的溶解氧含量為標(biāo)定時(shí)的百分比。

(3)氧濃度的表示法:根據(jù)Henry定律可知氧氣濃度與其分壓成正比,即:C=Po2×a,其中C為氧氣濃度(mg/L);Po2為氧分壓(mmHg);a是溶解度系數(shù)(mg/mmHg·L)。溶解度系數(shù)a不僅與溫度有關(guān),還與溶液的組成有關(guān)。對(duì)于恒溫的水溶液,a為常數(shù),可以測(cè)出氧氣的濃度。氧氣濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用,但在污水處理和飲用水等過(guò)程中都用氧濃度來(lái)表示。


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