溶解氧仪的测定原理
溶解氧仪的测定原理
溶解氧仪是一种常用的检测仪器，可用来测量用来对氧含量会影响反应速度、流程效率或环境的流程进行监控，被广泛用于多个行业中。今天我们就来具体介绍一下溶解氧仪的测定原理，希望可以帮助用户更好的应用产品。
常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器，将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号，再经放大、调整(包括盐度、温度补偿)，由模数转换显示。
溶氧仪实用的膜电极有两种类型：极谱型(polarography)和原电池型(galvanic cell)。极谱型(polarography)：电极中，由黄金(au)环或铂(pt)金环作阴极；银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为lv化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5伏的极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面，在电极上发生如下反应。
阴极被还原：o2+2h2o+4e→4ohˉ
同时，阳极被氧化：4clˉ+4ag-4e→4agcl
在正常情况下，上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示：
i∞=nfa(pm/l)cs
式中：i∞-稳定状态的扩散电流
n-得失电子数
f-法拉第常数(96500库仑)
a-阴极表面积(平方厘米)
pm-薄膜的渗透系数(厘米2/秒)
l-薄膜的厚度(厘米)
cs-溶解氧浓度(ppm)
当电极结构和薄膜确定之后，式中a、pm、l、n等均为常数。令k=nfa(pm/l)，则上
式中：i∞=kcs。
因此可见，只要测得扩散电流i∞，即可测得溶解氧浓度。为消除温度、盐度和气压因素影响，各型号产品采用各自技术进行补偿。
原电池型(galvanic cell)：当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时，产生下式反应。
银阴极被还原：o2+2h2o+4e→4ohˉ
同时，铅阳极被氧化：2pb+2koh+4ohˉ-4e→2khpbo2+2h2o
即：氧在银阴极上被还原为氢氧根离子，并同时向外电路获得电子；铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀，生成铅酸氢钾，同时向外电路输出电子。接通外电路之后，便有信号电流通过，其值与溶氧浓度成正比。
关键词：溶氧仪 电池
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常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器，将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号，再经放大、调整(包括盐度、温度补偿)，由模数转换显示。
溶氧仪实用的膜电极有两种类型：极谱型(polarography)和原电池型(galvanic cell)。极谱型(polarography)：电极中，由黄金(au)环或铂(pt)金环作阴极；银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为lv化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5伏的极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面，在电极上发生如下反应。
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同时，阳极被氧化：4clˉ+4ag-4e→4agcl
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因此可见，只要测得扩散电流i∞，即可测得溶解氧浓度。为消除温度、盐度和气压因素影响，各型号产品采用各自技术进行补偿。
原电池型(galvanic cell)：当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时，产生下式反应。
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即：氧在银阴极上被还原为氢氧根离子，并同时向外电路获得电子；铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀，生成铅酸氢钾，同时向外电路输出电子。接通外电路之后，便有信号电流通过，其值与溶氧浓度成正比。
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