溶解氧仪的工作原理?有哪些分类?

发布时间:17-02-27 14:33分类:技术文章 标签:溶解氧仪,溶解氧仪简介
日常见到的溶解氧测定仪是测定水中溶解氧的装置。溶解氧仪则是测量溶解在水溶液内的氧气的含量。溶解氧仪简明原理常见的溶解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。电解液为氯化钾溶液。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。环境影响适当的溶氧对好的水质是必不可少的,所有的生命形态都需要氧。天然的溪水净化过程要求有恰当的氧含量供给有氧生命形态。如水中的氧含量低于5.0mg/L,水生物生存*澳门新蒲京官网网址,有困难,浓度越低越困难。如氧含量低于1-2mg/L并持续几小时将导致水生物大批死亡。应用场合溶氧电极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:如水产养殖、生物反应、环境测试(湖、溪、海洋)、水/废水处理、葡萄酒生产。温度补偿对标准溶氧测量说,温度影响到氧的溶解度和扩散速度,因此必须进行温度补偿。盐度修正溶解盐的存在限制了可溶解于水的氧的含量。氧的浓度和分压之间的关系随着每份样品溶液盐度的不同而变化,因此多数的仪表制造商提供人工调节盐度来修正由离子浓度不同而造成的变化。生化需氧量(BOD)BOD
测试一般用于污水处理厂,水处理厂需要知道微生物分解有机物质时从水中消耗的氧的量,这点很重要。该测试可使水处理厂确定水处理的效力或仍然存在的污染量。通过测量特定培养期起始及终止时溶解于样品内的氧的含量可以确定废水、排出液和污水的相对需氧量。可通过测出时间1的溶氧(T1),减去时间2的溶氧(T2);将该数值乘以*终样品体积(VF)并除以*初样品体积(V)来计算出BOD。
  BOD (mg/L) = (T1 –
T2)VF/V故障处理使用极谱式电极时,校正或测量前要预热至少15-30分钟。为确保膜的电解液内没有气泡,ASI膜帽在设计上要求在装上膜头时要排除掉所有液腔内的空气。膜表面上不能留有任何气泡,否则它会将气泡当作氧饱和样品进行读数。即使使用的是带有自动温度补偿的仪表,也要在接近样品溶液的温度下校正电极。电极应在空气中校正,以空气作为*的饱和溶解氧标准点。

发布时间:17-04-05 14:00分类:行业资讯
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溶解氧测定仪简明原理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。电解液为氯化钾溶液。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。溶解氧仪分类按便携性分为:便携式溶解氧仪,台式溶解氧仪和笔式溶解氧仪。按用途分为:实验室用溶解氧仪,工业在线溶解氧仪等。按*进程度分为:经济型溶解氧仪,智能型溶解氧仪,精密型溶解氧仪或分为指针式溶解氧仪,数显式溶解氧仪。笔式溶解氧仪,一般制成单一量程,测量范围狭,为专用简便仪器。便携式和台式溶解氧仪测量范围较广,常用仪器,不同点是便携式采用直流供电,可携带到现场。实验室溶解氧仪测量范围广、功能多、测量精度高。工业用溶解氧仪的特点是要求稳定性好、工作可靠,有一定的测量精度、环境适应能力强、抗干扰能力强,具有模拟里量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。