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便攜式溶解氧測(cè)定儀的電極是如何工作的?以及如何維護(hù)它?

時(shí)間:2023-03-17 16:20:54   訪客:481

常見的便攜式溶解氧測(cè)定儀多采用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)放大、調(diào)整,由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。測(cè)定溶解氧實(shí)用的膜電極有兩種類型:極譜型和原電池型。極譜型:電極中,由黃金環(huán)或鉑金環(huán)作陰極;銀-氯化銀作陽極。電解液為KCl溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達(dá)黃金陰極表面,在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。

陰極被還原:O2 2H2O 4e→4OHˉ;同時(shí),陽極被氧化:4Clˉ 4Ag-4e→4AgCl;在正常情況下,上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正比??捎孟率奖硎荆?/p>

i∞=nFA(Pm/L)Cs式中:i∞-穩(wěn)定狀態(tài)的擴(kuò)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(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后,式中A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令K= nFA(Pm/L),則上式中:i∞=KCs。

因此可見,只要測(cè)得擴(kuò)散電流i∞,即可測(cè)得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響,各型號(hào)產(chǎn)品采用各自技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。原電池型(Galvanic Cell):當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)進(jìn)電極內(nèi)相到達(dá)陰極的三相界面時(shí),產(chǎn)生下式反應(yīng)。

銀陰極被還原:O2 2H2O 4e→4OHˉ 同時(shí),鉛陽極被氧化:2Pb 2KOH 4OHˉ-4e→2KHPbO2 2H2O 即:氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子,并同時(shí)向外電路獲得電子;鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕,天生鉛酸氫鉀,同時(shí)向外電路輸出電子。接通外電路之后,便有信號(hào)電流通過,其值與溶氧濃度成正比。

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便攜式溶解氧測(cè)定儀電極的使用維護(hù):

1、儀器使用前先接上穩(wěn)壓電源和電池。

2、新購買的儀器或長時(shí)間不用再啟用時(shí),電極要加電解液,否則測(cè)不出溶解氧值。

3、把電極護(hù)套向后拉,插上氧電極,要確保插頭與插座接觸的完好,通電極化5分鐘。

4、零氧校準(zhǔn):將電極放入5%亞硫酸鈉溶液中,顯示值越接近零越好??諝庵袧M度校準(zhǔn):顯示值在當(dāng)時(shí)溫度的對(duì)應(yīng)飽和溶解氧值。如果相差較大可反復(fù)二次校零氧和滿度校準(zhǔn)。

5、儀器要定期校準(zhǔn)和更換電解液和膜,以保證測(cè)量準(zhǔn)確性。如果儀器經(jīng)常使用,建議10天校準(zhǔn)一次。安裝膜時(shí)要確保膜與黃金表面完全接觸否則會(huì)出現(xiàn)零氧下不去,或測(cè)量過程中數(shù)值不準(zhǔn)或不穩(wěn)。

6、電極長期使用,特別是一直測(cè)定污水后,電極內(nèi)的銀極會(huì)發(fā)黑氧化,此時(shí)需經(jīng)常更換電解液和薄膜,清潔銀極表面和黃金表面。如果各項(xiàng)指標(biāo)不理想,應(yīng)考慮購買新電極。

7、便攜式溶解氧測(cè)定儀電極不用時(shí)可儲(chǔ)存于蒸餾水中。儀器長時(shí)間不用時(shí)應(yīng)將電池取出。

8、取樣測(cè)量時(shí)電極與溶液應(yīng)相對(duì)運(yùn)動(dòng),不可靜止。


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