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      雷磁溶解氧儀的測定原理是什么?

      點(diǎn)擊: 次 時間:2017-09-20 11:44

      雷磁溶解氧儀的測定原理是什么
          上海雷磁溶解氧儀是測量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。氧氣通過周圍的空氣、空氣流動和光合作用溶解于水中,通過呼吸和分解作用,溶解氧會在水中消耗,主要依靠空氣和光合作用進(jìn)行補(bǔ)充。水中氧的含量主要取決于溫度。溫水的氧濃度要低于冷水。但溶氧含量過高對動植物會有害。
          上海雷磁溶解氧儀可以用來測量現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)被測樣品水溶液內(nèi)的溶氧含量。由于溶解氧是水的質(zhì)量的主要指標(biāo)之一,因此溶氧電極可廣泛用于各種場合下的溶氧含量的測量,尤其是養(yǎng)殖水、光合作用和呼吸作用及現(xiàn)場測量。在對溪水和湖水支持生物存活的能力進(jìn)行評估時,要進(jìn)行生化需氧量測試(BOD)在消耗氧氣的含有有機(jī)物的樣品水溶液變腐時對其進(jìn)行測量并確定溶氧濃度和樣品水溶液溫度之間的關(guān)系。
      上海雷磁溶解氧儀的測定原理:
          上海雷磁溶解氧儀常見的溶氧儀多采用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度(實(shí)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(bǔ)償),由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。
          溶氧儀實(shí)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(dá)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(kuò)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(kuò)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(kuò)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(jìn)行補(bǔ)償。
      •     原電池型(Galvanic Cell):當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相到達(dá)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。
       


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