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溶解氧測(cè)定儀的工作原理是怎樣的?

時(shí)間:2022-11-12 13:32:44   訪客:466

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溶解氧測(cè)定儀的傳感部分由金電極(陰極)、銀電極(陽(yáng)極)和氯化鉀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氣濃度呈線性關(guān)系。

溶解氧含量有3種不同的表示方法:氧分壓(mmHg);百分飽和度(%);氧濃度(mg/L或10-6),這3種方法本質(zhì)上沒什么不同。

(1)分壓表示法:氧分壓表示法是基本和本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry定律可得,P=(Po2+PH2O)×0.209,其中,P為總壓;Po2為氧分壓(mmHg);PH2O為水蒸氣分壓;0.209為空氣中氧的含量。

(2)百分飽和度表示法:由于曝氣發(fā)酵十分復(fù)雜,氧分壓不能計(jì)算得到,在此情況下用百分飽和度的表示法是合適的。例如將標(biāo)定時(shí)溶解氧定為100%,零氧時(shí)為0%,則反應(yīng)過(guò)程中的溶解氧含量即為標(biāo)定時(shí)的百分?jǐn)?shù)。

(3)氧濃度表示法:根據(jù)Henry定律可知氧濃度與其分壓成正比,即:C=Po2×a,其中C為氧濃度(mg/L);Po2為氧分壓(mmHg);a為溶解度系數(shù)(mg/mmHg·L)。溶解度系數(shù)a不僅與溫度有關(guān),還與溶液的成分有關(guān)。對(duì)于溫度恒定的水溶液,a為常數(shù),則可測(cè)量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用,但在污水處理、生活飲用水等過(guò)程中都用氧濃度來(lái)表示。


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