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溶氧儀工作原理是什么_反應細節詳解

時間:2021-05-26 18:31:40 類別:電子儀器 瀏覽:51次

  溶解氧儀適用于測量各種環境中的溶解氧水平,特別是在水產養殖水體、光合作用和野外。許多人對該表的工作原理非常感興趣。 即使是一個小的儀表也可以實際測量水中的氧氣濃度。 那么,溶解氧儀的工作原理是什么?讓我們在這里和發布貓輯一起看看吧


  溶解氧儀通常使用膜片電極作為傳感器,將溶解氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號,經過放大、調整(包括鹽度和溫度補償),然后轉換為模擬/數字顯示。

  溶解氧儀中的電解質是一種鉀溶液。陰極的外表面覆蓋著一層透氧的薄膜。該薄膜可以由任何可滲透的材料制成,如PTFE、PVC、聚乙烯或硅橡膠。在陰極和陽極之間施加0.5至1.5伏的極化電壓。有些極化電壓是0.7伏。當溶解的氧氣通過薄膜到達金陰極的表面時,在電極上會發生以下反應。

  在陰極,O2+2H2O+4e→4OHˉ被還原,而在陽極,4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl被氧化。 在正常環境下,由上述還原和氧化反應產生的擴散電流i∞值與溶解氧的濃度成正比。它由以下公式表示。


  i∞=nFA(Pm/L)Cs 其中: i∞-穩態擴散電流 n-獲得或失去的電子數 F-法拉第常數(96,500庫侖) A-陰極的表面積(cm2) Pm-薄膜的滲透系數(cm 2/s) L-薄膜的厚度(cm) Cs-溶解氧濃度(ppm) 。一旦確定了電極結構和薄膜,A、Pm、L和n是公式中的常數。如果K= nFA(Pm/L),則上式:i∞= KCs。

  從以上可以看出,如果可以測量擴散電流i∞,就可以測量溶解氧濃度。為了消除溫度、鹽度、大氣壓力等的影響,每個模型都使用自己的技術進行校正。電鍍電池:當外部氧分子穿過薄膜,進入電極內相,到達陰極的三相界面時,發生以下反應

  銀陰極被還原:O2+2H2O+4e→4OHˉ同時,鉛陰極被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O換句話說,氧氣在銀陰極被還原成氫氧根離子,同時,在外電路中獲得電子。 鉛的陰極被氫氧化鉀溶液腐蝕,產生氫氧化鉛鉀,同時,電子被輸出到外部電路。當外部電路被連接時,一個與溶解氧濃度成比例的信號電流就會流動。


  以上是溶解氧分析儀的工作原理,供參考。像溶解氧分析儀這樣的小型測量儀器的工作原理并不像看起來那么簡單。



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