溶解氧測定儀的簡單原理

    常見的溶解氧測定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(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)放大、調(diào)整（包括鹽度,、溫度補償） ,，由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示,。測定溶解氧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(huán)或鉑（Pt）金環(huán)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,，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(wěn)定狀態(tài)的擴散電流 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(chǎn)品采用各自技術(shù)進行補償。原電池型（Galvanic Cell）：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進入電極內(nèi)相到達陰極的三相界面時,，產(chǎn)生下式反應(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為氫氧根離子,，并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。接通外電路之后,，便有信號電流通過,，其值與溶氧濃度成正比。