溶解氧測定儀的原理有哪些

溶解氧測定儀的原理有哪些？

常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度（實際上是氧分壓）轉換成電信號，再經放大、調整（包括鹽度、溫度補償），由模數轉換顯示。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）環或鉑（Pt）金環作陰極；銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表麵覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、矽橡膠等透氣材料。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。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表麵，在電極上發生如下反應。陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ同時，陽極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl在正常情況下，上述還原-氧化反應產生的擴散電流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∞－穩定狀態的擴散電流n－得失電子數F－法拉第常數（96500庫侖）A－陰極表麵積（平方厘米）Pm－薄膜的滲透係數（厘米2/秒）L－薄膜的厚度（厘米）Cs－溶解氧濃度（ppm）當電極結構和薄膜確定之後，式中A、Pm、L、n等均為常數。令K= nFA（Pm/L），則上式中：i∞=KCs。因此可見，隻要測得擴散電流i∞，即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號產品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內相到達陰極的三相界麵時，產生下式反應。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氧根離子，並同時向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時向外電路輸出電子。接通外電路之後，便有信號電流通過，其值與溶氧濃度成正比。

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