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溶氧仪工作原理是什么_反应细节详解

时间:2024-04-19 04:41:04 类别:电子仪器 浏览:1218次

  溶解氧仪适用于测量各种环境中的溶解氧水平,特别是在水产养殖水体、光合作用和野外。许多人对该表的工作原理非常感兴趣。 即使是一个小的仪表也可以实际测量水中的氧气浓度。 那么,溶解氧仪的工作原理是什么?让我们在这里和发布猫辑一起看看吧


  溶解氧仪通常使用膜片电极作为传感器,将溶解氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号,经过放大、调整(包括盐度和温度补偿),然后转换为模拟/数字显示。

  溶解氧仪中的电解质是一种钾溶液。阴极的外表面覆盖着一层透氧的薄膜。该薄膜可以由任何可渗透的材料制成,如PTFE、PVC、聚乙烯或硅橡胶。在阴极和阳极之间施加0.5至1.5伏的极化电压。有些极化电压是0.7伏。当溶解的氧气通过薄膜到达金阴极的表面时,在电极上会发生以下反应。

  在阴极,O2+2H2O+4e→4OHˉ被还原,而在阳极,4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl被氧化。 在正常环境下,由上述还原和氧化反应产生的扩散电流i∞值与溶解氧的浓度成正比。它由以下公式表示。


  i∞=nFA(Pm/L)Cs 其中: i∞-稳态扩散电流 n-获得或失去的电子数 F-法拉第常数(96,500库仑) A-阴极的表面积(cm2) Pm-薄膜的渗透系数(cm 2/s) L-薄膜的厚度(cm) Cs-溶解氧浓度(ppm) 。一旦确定了电极结构和薄膜,A、Pm、L和n是公式中的常数。如果K= nFA(Pm/L),则上式:i∞= KCs。

  从以上可以看出,如果可以测量扩散电流i∞,就可以测量溶解氧浓度。为了消除温度、盐度、大气压力等的影响,每个模型都使用自己的技术进行校正。电镀电池:当外部氧分子穿过薄膜,进入电极内相,到达阴极的三相界面时,发生以下反应

  银阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ同时,铅阴极被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O换句话说,氧气在银阴极被还原成氢氧根离子,同时,在外电路中获得电子。 铅的阴极被氢氧化钾溶液腐蚀,产生氢氧化铅钾,同时,电子被输出到外部电路。当外部电路被连接时,一个与溶解氧浓度成比例的信号电流就会流动。


  以上是溶解氧分析仪的工作原理,供参考。像溶解氧分析仪这样的小型测量仪器的工作原理并不像看起来那么简单。



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