测量溶解氧-原电池法和极谱法的原理以及区别

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至溶解氧电法和极谱法的测量原理和区别

溶解氧计有两种实用的膜电极：极谱法和原电池。极谱法：在电极中，金（Au）环或铂（Pt）金环用作阴极。氯化银-氯化银（或-汞）用作阳极。电解液是氯化钾溶液。阴极的外表面覆盖有透氧膜。该膜可由透气材料制成，例如聚四氟乙烯，聚氯乙烯，聚乙烯和硅橡胶。在阳极和阴极之间施加0.5至1.5伏的极化电压。一些极化电压是0.7伏。当溶解的氧气通过薄膜到达金阴极的表面时，在电极上会发生以下反应。

阴极还原：O2 + 2H2O + 4e→4OHˉ

同时，阳极被氧化：4Clˉ+ 4Ag-4e→4AgCl

在通常情况下，上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞的值与溶解氧浓度成正比。可以用以下公式表示：

i∞= nFA（Pm / L）Cs

其中：i∞－稳态下的扩散电流

n－电子的得失数

F法拉第常数（96500库仑）

A－阴极表面积（平方厘米）

Pm－膜的渗透系数（cm2 / sec）

L－薄膜厚度（厘米）

Cs－溶解氧浓度（ppm）

当确定电极结构和膜时，A，Pm，L，n等在公式中都是常数。令K = nFA（Pm / L），然后上升

其中：i∞= KCs。

因此，可以看出，只要测量扩散电流i∞，就可以测量溶解氧浓度。为了消除温度，盐度和气压的影响，每种型号产品均采用自己的技术进行补偿。

原电池：当外部氧分子穿透膜并进入电极的内相到达阴极的三相界面时，发生以下反应。

银阴极还原：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，同时从外部电路获得电子；铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀，生成氢铅酸钾，同时电子被输出到外部电路。接通外部电路后，信号电流通过，其电流与溶解氧浓度成正比。