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當(dāng)前位置:甘丹科技河北有限公司>>技術(shù)文章>>溶解氧監(jiān)測儀電解原理
溶解氧儀適用于各種環(huán)境中溶解氧含量的測量,特別是養(yǎng)殖水體,、光合作用和現(xiàn)場測量。很多人都很好奇這個儀表的工作原理,。一個小儀表實(shí)際上可以測量水中的氧氣含量,。那么溶解氧儀的工作原理是什么呢?
溶解氧儀一般采用隔膜電極作為換能器,,將溶解氧濃度(實(shí)際上是氧分壓)轉(zhuǎn)換成電信號,,然后進(jìn)行放大調(diào)整(包括鹽度和溫度補(bǔ)償),通過模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示,。
溶解氧儀的電解質(zhì)是鉀溶液,。陰極的外表面覆蓋有透氧膜。隔膜可以由透氣材料制成,,例如聚四氟乙烯,、聚氯乙烯、聚乙烯和硅橡膠,。在陽極和陰極之間施加0.5~1.5伏的極化電壓,。一些極化電壓0.7 伏。當(dāng)溶解氧通過薄膜到達(dá)金陰極表面時,,在電極上發(fā)生如下反應(yīng):
陰極還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ,;同時陽極被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl;一般情況下,,還原氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞的值與溶解氧濃度成正比,。可以用以下公式表示:
i∞=nFA(Pm/L)Cs 其中: i∞-穩(wěn)定擴(kuò)散電流 n-獲得和失去的電子數(shù),;F-法拉第常數(shù)(96500 庫侖),;A-陰極表面積(平方厘米);Pm-薄膜滲透系數(shù)(cm2/sec),;L-薄膜厚度(cm),;Cs-溶解氧濃度(ppm)。當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定時,,A,、Pm,、L、n等都是公式中的常數(shù),。設(shè)K=nFA(Pm/L),,則上式中:i∞=KCs。
由以上內(nèi)容可知,,只要能測出擴(kuò)散電流i∞,,就可以測出溶解氧濃度。為了消除溫度,、鹽度和氣壓的影響,,每個型號的產(chǎn)品都使用自己的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。原電池:當(dāng)外部氧分子穿透薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相到達(dá)陰極三相界面時,,發(fā)生如下反應(yīng):
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成氫氧根離子,,而同時,電路外接,。獲得電子,;鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕,生成氫鉀鉛酸,,同時向外電路輸出電子,。接通外電路后,會有信號電流通過,,其值與溶解氧濃度成正比,。
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