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微量溶氧儀工作原理詳解，小白也能讀得懂

點擊次數：3503次  發布時間：2021-01-20
 　　微量溶氧儀是測量溶解在水溶液內的氧氣的含量，其一般采用隔膜電極作為換能器，將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電信號，然后經過放大、調整(包括鹽度、溫度補償)，由模數轉換顯示。
　　原理：
　　微量溶氧儀的電解液為鉀溶液。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。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表面，在電極上發生如下反應：
　　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-氧化反應產生的擴散電流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∞-穩定狀態的擴散電流n-得失電子數；F-法拉第常數(96500庫侖)；A-陰極表面積(平方厘米)；Pm-薄膜的滲透系數(厘米2/秒)；L-薄膜的厚度(厘米)；Cs-溶解氧濃度(ppm)。當電極結構和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數。令K=nFA(Pm/L)，則上式中：i∞=KCs。
　　通過上述內容我們可以知道，微量溶氧儀只要能夠測得擴散電流i∞，那么就可以測的溶解氧濃度。而為了消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，個型號的產品采用各自技術進行補償。原電池型(GalvanicCell)：當外界氧分子透過薄膜進入電極內相到達陰極的三相界面時，產生下式反應：
　　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，就會有信號電流通過，其值與溶氧濃度成正比。
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