溶解氧测定仪简明原理

溶解氧测定仪简明原理
溶解氧测定仪简明原理

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。

◆按先进程度分为: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。

溶解氧测试仪的原理

溶解氧测试仪的原理 水体溶解氧的检测方法及原理 Elemtron公司溶解氧测试仪 标准型溶解氧测试仪 溶解氧测试仪的产品 [编辑本段]溶解氧测试仪的原理 在污水处理过程中,通过增加污水中的氧含量使污染物通过活化泥浆被分解出来,达到污水净化的目的,测量氧含量有助于确定最佳的净化方法和最经济的曝气池配置。在生物发酵过程中氧含量的测量数据可对工艺过程进行指导,如判断发酵过程的临界氧浓度、发酵罐的供氧能力以及菌体的活性和菌体的生长量等,并根据发酵时的供氧和需氧变化来指导补料操作。 一、溶解氧分析仪测量原理氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化钾或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上 0."6~ 0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为: 阳极Ag+Cl→AgCl+2e-阴极O2+2H2O+4e→4OH-根据法拉第定律: 流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。 二、溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有3种不同的表示方法: 氧分压(mmHg);百分饱和度(%);氧浓度(mg/L或10-6),这3种方法本质上没什么不同。

(1)分压表示法: 氧分压表示法是最基本和最本质的表示法。根据Henry定律可得, P=(Po2+P H2O )3 0."209,其中,P为总压;Po2为氧分压(mmHg);P H2O为水蒸气分压; 0.209为空气中氧的含量。 (2)百分饱和度表示法: 由于曝气发酵十分复杂,氧分压不能计算得到,在此情况下用百分饱和度的表示法是最合适的。例如将标定时溶解氧定为100%,零氧时为0%,则反应过程中的溶解氧含量即为标定时的百分数。 (3)氧浓度表示法: 根据Henry定律可知氧浓度与其分压成正比,即: C=Po23a,其中C为氧浓度(mg/L);Po2为氧分压(mmHg);a为溶解度系数(mg/mmHg2L)。溶解度系数a不仅与温度有关,还与溶液的成分有关。对于温度恒定的水溶液,a为常数,则可测量氧的浓度。氧浓度表示法在发酵工业中不常用,但在污水处理、生活饮用水等过程中都用氧浓度来表示。 三、影响溶解氧测量的因素氧的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐,另外氧通过溶液扩散比通过膜扩散快,如流速太慢会产生干扰。 1.温度的影响由于温度变化,膜的扩散系数和氧的溶解度都将发生变化,直接影响到溶氧电极电流输出,常采用热敏电阻来消除温度的影响。温度上升,扩散系数增加,溶解度反而减小。温度对溶解度系数a的影响可以根据Henry 定律来估算,温度对膜扩散系数β可以通过阿仑尼乌斯定律来估算。 (1)氧的溶解度系数: 由于溶解度系数a不仅受温度的影响,而且受溶液的成分的影响。

便携式溶解氧仪使用说明

便携式溶解氧仪使用说明 一、方法原理 测定溶解氧的电极由一个附有感应器的薄膜和一个温度测量及补偿的内置热敏电阻组成。电极的可渗透薄膜为选择性薄膜,把待测水样和感应器隔开,水和可溶性物质不能透过,只允许氧气通过。当给感应器供应电压时,氧气穿过薄膜发生还原反应,产生微弱的扩散电流,通过测量电流值可测定溶解氧浓度。 二、仪器 便携式溶解氧仪。 三、水样测定 1、电极准备 所有新购买的溶解氧探头都是干燥的,使用之前必须加入电极填充液,再与仪器连接。 连接步骤如下: ①按仪器说明书装配电极。 ②在电极中加入电极填充液。 ③将薄膜轻轻旋到电极上。 ④用指尖轻击电极的边缘,确保电极内无气泡,为避免损坏薄膜,不要直接拍击薄膜的底部。 ⑤确保橡胶O型环准确地位于膜盖内。 ⑥将感应器面朝下,顺时针方向旋拧膜盖,一些电解液将会溢出。 当不使用时,套上随机提供的薄膜保护盖。 2、电极极化校准过程

电极在处于大约800mV固定电压的强度下极化。电极极化对测量结果的重现性是很重要的,随着电极被适当地极化,通过感应器膜的氧气将溶解于电极中的电解液,并被不断的消耗。如果极化过程中断,电解质中的氧就会不断地增加,直到与外部溶液中的溶解氧达到平衡,如果使用未极化的电极,测量值将是外部溶液和电解质的溶质中溶解氧之和,这个结果是错误的。在电极极化时,要盖上白色塑料保护盖(在校准和测量时去掉)。 ①按ON/OFF,打开仪器。 ②字母“COND”出现在显示屏上,表示电极进行自动调整(极化)。 ③等待20min,确保电极达到稳定。 ④仪器将自动使自身极化为精确的饱和值,大约lmin后,显示屏将显示“100%”和小字“SAMPLE”,表示极化校准己完成。 注:当电极、薄膜或电解液发生变化时,一定要重新进行极化校准。 ⑤如果在校准过程中,想要退出校准模式,再次按下CAL键即可。 ⑥按RANGE键,可将仪器从饱和百分比(%)转换到mg/L状态(不须再重新校准)。 3、样品测量 仪器校准完毕后,将电极浸入被测水样中,同时确保温度感应部分也浸入到水样中,如果要显示饱和百分比(%),按RANGE键转换到饱和百分比(%)状态。为进行精确的溶解氧测量,要求水样的最小流速为0.3m/s,水流将会提供一个适当的循环,以保证消耗的氧持续不断地得到补充。当液体静止时,不能得到正确的结果。在进行野外测量时,可用手平行摇动电极进行。在实验室进行测量时,建议使用磁力搅拌器,以保证水样有一个固定的流速(有些仪器的电极带有搅拌器,打开即可)。这样就可将由空气中的氧气扩散到水样中引起的误差减少到最小。在每次测量过程中,电极和被检测水样之间必须达到热平衡,这个过程需要一定的时间(如果温差只有几度,一般需几分钟)。 四、注惹事项 1、mg/L状态下可以直接以mgm(ppm)为单位读取溶解氧的浓度。 2、氧的饱和百分比读数(%)表示的是氧气的饱和比率,以1个大气压下氧的饱和百分

JPB-6O7溶解氧测定仪的使用及校准

JPB-6O7溶解氧测定仪的使用及校准 1、电极的安装 1.1 刚出厂的电极为干燥状态,在使用前,按下列顺序装膜: a. 在膜盒中小心用镊子钳取出薄膜; b. 将光滑平整无孔圆形薄漠平放在托座上; c. 套上衬环,使薄膜紧压在托座上; d. 将压环旋入托座; e. 用工具插入托座底部槽内旋紧即可。(亦可使用钢尺圆弧部分作为工具)。 1.2 用蒸馏水清洗电极腔体数次,再用电解液清洗腔体一次,将黄金电极向上且直倒置,加入电解液至溢出黄金表面。 1.3 将固定膜的压环放于黄金电极上,用左手轻轻拉住压环,旋入紧帽。在旋入过程中薄膜会逐渐贴紧黄金电极表面至平整。 注意:不要旋的过紧,以避免薄膜破损! 1.4 安装薄膜时,尽可能使腔体中无小气泡,安装完毕后,用蒸馏水清洗电极外残留电解液。此时电极处于等待用状态。 2、仪器的使用 2.1 将电极插头插入仪器的插口内,同时将仪器的测量/调零电源开关拨至“测量”档,溶氧/温度测量选择开关拨至溶氧档,盐度调节旋钮向左旋至底(0g/ L)。 2.2 仪器预热5分钟,然后将电极放入5%新鲜配制的亚硫酸钠溶液中5分钟,待读数稳定后,调节调零旋钮,使仪器显示为零。由于电极的残余电流极小,如果没有亚硫酸钠溶液,只要将测量/调零电源开关置于调零档,调节调零电位器,使仪器显示为零即可。 2.3 把电极从溶液中取出,用水冲洗干净,用滤纸小心吸干薄膜表面水分,放入空气中待读数稳定后,调节跨度校准旋钮,使读数指示值为纯水在此温度下饱和溶解氧值。各种温度下饱和溶解氧值见附录1。 2.4 反复5.2.2~5.2.3操作。 2.5 将电极浸入被测溶液中,此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。 2.6 含盐水溶液溶解氧的测量 如果被测水样含有一定盐度(如海水养殖场),测量时,应进行盐度校准,按5.2.2~5.2.3校准好仪器后,把被测水样的盐度换算成g/L单位表示,把盐度校准调节器旋至相应的位置,完成盐度校准后,即可测量溶液的溶解氧值。仪器的显示值即为该盐度下的溶解氧值。

溶解氧分析仪安全操作规程(最新版)

( 操作规程 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 溶解氧分析仪安全操作规程(最 新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

溶解氧分析仪安全操作规程(最新版) 1操作规程 1.1开机 接通电源,按“开/关”键打开显示屏,使该仪器处于测量状态。 1.2标定 标定流程: (1)将电极从流量池中取出。 (2)用纯净水冲洗干净电极。 (3)用软纸巾轻轻吸干电极体和电极膜表面的水珠。 (4)将电极在空气中放置3~5分钟。 (5)按照自动标定和零点标定提示进行标定。 (6)标定后的电极可重新放入流量池进行测量。 1.3测量

连接样品的进水管,被测量样品通过进水口流入流量池,然后通过出水口流出;显示屏的测量值开始很大,然后逐渐减小,最后达到稳定值,即测量结果。 1.4存储数据 2注意事项 (1)仪器具有防水结构,但不能浸入水中使用。 (2)仪器接头不能接触水、污物等。 (3)不要用手或硬物触及电极膜表面。 (4)当显示“电池电压低”时,要及时给电池充电。 (5)仪器不用时应确保关机。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

新型的高精度荧光法溶解氧检测仪的制作技术

图片简介: 本技术公布了一种新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,包括:控制器,包括:用于输入溶解氧含量数据的输入模块、与所述输入模块连接的主控模块、与所述主控模块连接的显示及按键模块、与所述显示及按键模块连接的储存模块、与所述储存模块连接的输出模块、与所述输出模块连接的控制模块,和用于为各个模块供电的电源模块;以及,传感器,用荧光猝灭方式检测水中或空气中的溶解氧含量,通过电缆线与所述的输入模块连接。采用上述技术方案后,本技术实现溶解氧的在线连续测量,无人看守,实现真正的水质自动监测,具有维护量小,汉数字输出,功能稳定,精度高等特点。 技术要求 1.一种新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于,包括: 控制器,包括:用于输入溶解氧含量数据的输入模块、与所述输入模块连接的主控模 块、与所述主控模块连接的显示及按键模块、与所述显示及按键模块连接的储存模块、 与所述储存模块连接的输出模块、与所述输出模块连接的控制模块,和用于为各个模块 供电的电源模块;以及,

传感器,用荧光猝灭方式检测水中或空气中的溶解氧含量,通过电缆线与所述的输入模块连接。 2.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的传感器采用4至20mA模拟电流信号传送电压信号、SDI-12、RS232/MODBUS或RS485/MODBUS 接口协议将检测到的数据输送到所述输入模块。 3.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的主控模块可以处理测量范围为0至10000NTU内的传感器检测到的数据。 4.根据权利要求1和3所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的主控模块包括:信号放大单元、与信号放大单元连接的信号过滤单元,和与信号过滤单元相接的信号处理单元。 5.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的显示及按键模块包括:LCD显示器和用于修改参数或配置的按键装置。 6.根据权利要求5所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的LCD显示器采用数字、汉字和英文显示当前溶解氧含量。 7.根据权利要求5所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的按键装置采用8个按键的薄膜开关。 8.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的输出模块的输出方式,包括:4至20mA标准电流输出、0至20mA标准电流输出、MODBUS数字通讯协议输出、PROFIBUS数字通讯协议输出或HART数字通讯协议输出。 9.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的控制模块采用上位机控制设备或继电器控制外围设备。 10.根据权利要求1所述的新型的高精度荧光法溶解氧检测仪,其特征在于:所述的电源模块采用110至220V的交流电源或24V的直流电源。 说明书

溶解氧测定仪作业指导

、使用步骤 1将电极插头插入仪器的插口内,同时将仪器的测量/调零电压开关拨至“测量” 档, 溶氧/温度测量选择开关拨至溶氧档,盐度调节旋钮向左旋至底(Og/I )。 2、仪器预热5分钟,然后将电极放入5%新配制的亚硫酸钠溶液中5分钟,待读数稳定后,调节调零旋钮,使仪器显示为0。由于电极的残余电量极小,如果没有亚硫酸钠溶液, 只要将测量/调零开关置于调零档,调节调零电位器,使仪器显示为0即可。 3、把电极从溶液中取出,用水冲洗干净,用滤纸小心吸干薄膜表面水分,放入空气中待 读数稳定后,调节跨度校准旋钮,使读数指示值为纯水在此温度下饱和溶解氧值。 4、反复2,3步的操作。 5、将电极浸入被测溶液中,此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。 、注意事项 1 仪器使用前先接上稳压电源和电池。 2、新购买的仪器或长时间不用再启用时,电极要加电解液(否则测不出溶解氧值)。 3、把电极护套向后拉,插上氧电极,要确保插头与插座接触的完好,通电极化5分钟。 4、零氧校准:将电极放入5%亚硫酸钠溶液中,显示值越接近零越好。空气中满度校 准:显示值在当时温度的对应饱和溶解氧值。如果相差较大可反复二次校零氧和满度校准。 5、仪器要定期校准和更换电解液和膜,以保证测量准确性。如果仪器经常使用,建议 10天校准一次。安装膜时要确保膜与黄金表面完全接触否则会出现零氧下不去,或测量过程中数值不准或不稳。 6、溶解氧电极长期使用,特别是一直测定污水后,电极内的银极会发黑氧化,此时需 经常更换电解液和薄膜,清洁银极表面和黄金表面。如果各项指标不理想,应考虑购买新电极。

7、溶解氧电极不用时可储存于蒸馏水中。仪器长时间不用时应将电池取出 三、期间核查 1准确度的检查 选定规定范围的相应标准物质进行检定,测定值与标准物质浓度的相对误差应不大于 ± 20% 2、精密度的检查 在相同的测量条件下,用同一标准物质进行连续6次。测定值的相对标准偏差应不大于 ± 20%。 3、最低检出限检查 对低浓度的样品进行平行测定20次,计算方法检出限。 4、核查周期:半年一次。 四、仪器维护 1显示仪表的维护:液晶显示的电子元件如发现故障,应送回工厂检修。仪器长久不用时,应将干电池取出。当测量器显示LOBAT时,更换电池。 2、氧电极的维护:包括定期更换电解液和薄膜,定时清洗和再生电极。 3、氧电极薄膜和电解液的更换:一般情况下大约每3个月更换一次电解液,薄膜应经 常清洗和更换。薄膜可用清水清洗,也可用棉花蘸一点酒精轻轻擦去污物。更换薄膜与电解液时,先取下电极保护罩,取下薄膜,倒去电极腔体内电解液。用蒸馏水多次 冲洗电极内腔并同时检查氧电极内部情况。

JPB-607A便携式溶解氧分析仪使用说明书

JPB-607A便携式溶解氧分析仪使用说明书 一、概述 JPB-607型便携式溶解氧分析仪(以下简称仪器),主要是为方便用户携带到现场操作而设计的。该仪器可分为传感器和电子单元两个部份。传感器采用极谱型复膜氧电极。电子单元为带有自动温度补偿的集成运算放大器组成。仪器采用31/2位液晶显示可显示溶解氧值和温度。 二、技术参数 2.1 仪器工作条件: 2.1.1 环境温度:(O~4O)℃; 2.1.2 相对湿度;不大干90%; 2.1.3 被测样品温度:(O~40)℃; 2.1.4 供电电源:9F22型9伏电池一节; 2.1.5 除地磁场外,无显著电磁场影响。 2.2 主要技术指标: 2.2.1 测量范围:溶解氧:(0~20.0)mg.L-1 温度:(0~40)℃ 2.2.2 电子单元的准确度:±0.1mg/L±1个字 2.2.3 仪器准确度: 溶解氧:±0.1mg/L±1个宇(校准温度与测量温度相同) ±0.5mg/L±1个字标准温度与测量温度相差±10℃时) 温度:±1℃ 2.2.4传感器响应时间:不大于3Os(2O℃时90%响应) 2.2.5传感器残余电流:不大于O.15mg.L-1±1个字; 2.2.6电子单元的稳定性:在3h内不超过±0.1mg/L±1个宇; 2.2.7仪器稳定性:不超过±0.2mg.L-1±1个字/1h; 2.2.8自动温度补偿范围:(0~40)℃; 2.2.9外形尺寸L×b×h,mm:165×72×35; 2.10仪器重量(kg):0.3。 三、工作原理 仪器由极谱型复膜氧电极与带有微处理机电子单元两大部分组成。 极化电压输出0.7伏左右电压,施加于氧电极上,银接电源正极,黄金接电源负极。黄金电极与I-V转换单元的集成运算放大器连接。在此单元中,来自于电极的电流讯号转换成电压讯号,同时对电极的温度系数作部份补偿,I-V单元的输出讯号,再送入温度补偿单元中,对电极温度系数进行全补偿,最后由数字显示测量结果。 3.1氧传感器氧传感器称氧电极。结构如图一所示。电极的阴极由Φ4mm黄金片组成,阳极即参比电极为银电极,两极的空间充入电解液,顶端被聚四氟烯薄膜复盖,当在金极与银极间加0.7伏左右极化电压后,渗透过薄膜的氧在黄金阴极上还原产生如下反应: 阴极:O2+2H2O+4e→4OH- (1) 银阳极发生的反应如下: 阳极:4Ag++4Cl--4e→4AgCl (2) 由于电极上发生氧化-还原反应,电子转移产生了正比于样品中氧分压的电流。无氧时,氧电极中没有电流,有氧时,电流大小可用下列公式表示: Pm l=K?N?F?A----?Cs (3)dm

溶氧分析仪的工作原理

溶氧分析仪的工作原理 整理时间:2008-8-8 10:05:00 查看次数:373关键词:溶解氧分析仪,工作原理 测定氧含量主要有三种方法:自动比色分析和化学分析测量,顺磁法测量,电化学法测量。水中溶氧量一般采用电化学法测量。该厂采用了COS4型溶氧传感器和COM252型溶氧变送器。 氧能溶于水,溶解度取决于温度、水表面的总压、分压和水中溶解的盐类。大气压力越高,水溶解氧的能力就越大,其关系由亨利(Henry)定律和道尔顿(Dalton)定律确定,亨利定律认为气体的 溶解度与其分压成正比。 以COS4氧量测量传感器为例,其中的电极由阴极(常用金和铂制成)和带电流的反电极(银)、无电流的参比电极(银)组成,电极浸没在电解质如KCl、KOH中,传感器有隔膜覆盖,隔膜将电极和电解质与被测量的液体分开,因此保护了传感器,既能防止电解质逸出,又可防止外来物质的侵入 而导致污染和毒化。 相反电极和阴极之间施加极化电压,假如测量元件浸入在有溶解氧的水中,氧会通过隔膜扩散,出现在阴极上(电子过剩)的氧分子就会被还原成氢氧根离子: O2+2H2O+4e-? 4OH-。 电化学当量的氯化银沉淀在反电极上(电子不足):4Ag+4Cl-? 4AgCl+4e-。对于每个氧分子,阴极放出4个电子,反电极接受电子,形成电流,电流的大小与被测同污水的氧分压成正比,该信号连同传感器上热电阻测出的温度信号被送入变送器,利用传感器中存储的含氧量和氧分压、温度之间的关系曲线计算出水中的含氧量,然后转化成标准信号输出。参比电极的功能是确定阴极电位。COS4

溶氧传感器的响应时间为:3分钟后达到最终测量值的90%,9分钟后达到最终测量值的99%;最低 流速要求为0.5cm/s。

JPB-607A便携式溶解氧分析仪使用说明书.doc

JPB-607A 便携式溶解氧分析仪使用说明书 一、概述 JPB-607 型便携式溶解氧分析仪 (以下简称仪器 ),主要是为方便用户携带到现场操作而 设计的。该仪器可分为传感器和电子单元两个部份。传感器采用极谱型复膜氧电极。电 子单元为带有自动温度补偿的集成运算放大器组成。仪器采用 31/2 位液晶显示可显示溶解氧值和温度。 二、技术参数 2.1 仪器工作条件: 2.1.1 环境温度: (O~ 4O)℃; 2.1.2 相对湿度;不大干90%; 2.1.3 被测样品温度: (O~40)℃; 2.1.4 供电电源: 9F22 型 9 伏电池一节; 2.1.5 除地磁场外,无显著电磁场影响。 2.2 主要技术指标: 2.2.1 测量范围:溶解氧:(0~ 20.0)mg.L-1 温度: (0~40)℃ 2.2.2 电子单元的准确度:±0.1mg/L ±1个字 2.2.3 仪器准确度: 溶解氧:±0.1mg/L ±1 个宇 (校准温度与测量温度相同 ) ±0.5mg/L ±1个字标准温度与测量温度相差±10℃时 ) 温度:±1℃ 2.2.4 传感器响应时间:不大于3Os(2O℃时 90%响应 ) 2.2.5 传感器残余电流:不大于O.15mg.L-1 ±1个字; 2.2.6 电子单元的稳定性:在3h 内不超过±0.1mg/L ±1 个宇; 2.2.7 仪器稳定性:不超过±0.2mg.L-1 ±1个字/ 1h; 2.2.8 自动温度补偿范围: (0~40)℃; 2.2.9 外形尺寸 L×b×h,mm:165×72×35; 2.10 仪器重量 (kg): 0.3。 三、工作原理 仪器由极谱型复膜氧电极与带有微处理机电子单元两大部分组成。 极化电压输出 0.7 伏左右电压,施加于氧电极上,银接电源正极,黄金接电源负极。黄金 电极与 I-V 转换单元的集成运算放大器连接。在此单元中,来自于电极的电流讯号转换成 电压讯号,同时对电极的温度系数作部份补偿, I-V 单元的输出讯号,再送入温度补偿单 元中,对电极温度系数进行全补偿,最后由数字显示测量结果。 3.1 氧传感器氧传感器称氧电极。结构如图一所示。电极的阴极由Φ 4mm黄金片组成,阳极即参比电极为银电极,两极的空间充入电解液,顶端被聚四氟烯薄膜复盖,当 在金极与银极间加 0.7 伏左右极化电压后,渗透过薄膜的氧在黄金阴极上还原产生如下 反应: 阴极: O2+2H2O+4e→4OH- (1) 银阳极发生的反应如下: 阳极: 4Ag++4Cl-- 4e→4AgCl (2) 由于电极上发生氧化-还原反应,电子转移产生了正比于样品中氧分压的电流。无氧时,氧电极中没有电流,有氧时,电流大小可用下列公式表示: Pm l= K?N?F?A----?Cs (3)dm

溶解氧电级工作原理

溶解氧电极工作原理 溶氧(DO)是溶解氧(Dissolved Oxygen)的简称,是表征水溶液中氧的浓度的参数溶解氧电极是一种基于极谱原理的测定溶解在液体中的氧的电流型电极。今天上海任氏电子有限公司就来为大家详细介绍一下溶解氧电极的知识。 溶解氧电极的分类 测定DO的方法有多种:如化学Winkler法,电极方法,质谱仪等。这里主要介绍电极方法。溶氧电极最早是由Clark(1956)发明的。它是由一透气薄膜复盖的电流型电极。DO电极可分为两类:原电池(Galvanic)型和极谱(Polargrafic)型。 溶氧电极可以用来测量现场或实验室内被测样品水溶液内的溶氧含量。由于溶解氧是水的质量的主要指标之一,因此溶氧电极可广泛用于各种场合下的溶氧含量的测量,尤其是养殖水、光合作用和呼吸作用及现场测量。在对溪水和湖水支持生物存活的能力进行评估时,要进行生化需氧量测试(BOD)在消耗氧气的含有有机物的样品水溶液变腐时对其进行测量并确定溶氧浓度和样品水溶液温度之间的关系。 溶氧电极用一薄膜将铂阴极,银阳极,以及电解质与外界隔开,一般情况下阴极几乎是和这层膜直接接触的。氧以和其分压成正比的比率透过膜扩散,氧分压越大,透过膜的氧就越多。当溶解氧不断地透过膜渗入腔体,在阴极上还原而产生电流,此电流在仪表上显示出来。由于此电流和溶氧浓度直接成正比,因此校正仪表只需将测得的电流转换为浓度单位即可。溶氧浓度通常用mg/L(每升水的溶氧量)或ppm(百万分之几)。有些仪表将计算出的氧含量和观察到的浓度进行比较得出饱和度百分比(%sat.)测定溶氧有两种方式,极谱式和原电池式。目前实验室溶解氧分析仪基本采用极谱式溶氧电板极谱式电极需仪表输入一电压对电极进行极化。由于外加电压可能要15分钟才能稳定,因此极谱式电极使用前通常要进行预热确保电极能妥当极化。 原电池式的两个极由两种不同的能自发极化产生电压的金属构成。由于原电池式的电压是自发产生而不是外界提供的,因此原电池式电极使用时无需极谱式电极极化所需的“预热”。溶解氧电极工作原理 对原电池型的电极,非常重要的一点是主要阻力应落在薄膜上,即薄膜的阻力远大于液膜阻力,这样被测液体的流动引起的阻力的变化对氧扩散的影响可以减到最小。因此,从下式中可以看出测氧实质上是测定氧的扩散速度。 IS = N FA(Pm/dm)P0 IS为输出电流N 为氧被还原所得电子数F为法拉第常数A为阴极表面积

溶氧电极的结构原理及其使用

溶氧电极的结构原理及其使用 溶氧(DO)是溶解氧(Dissolved Oxygen)的简称, 是表征水溶液中氧的浓度的参数。溶氧电极是一种基于极谱原理的测定溶解在液体中的氧的电流型电极 1. 溶氧电极的分类 测定DO的方法有多种:如化学Winkler 法,电极方法,质谱仪等。这里主要介绍电极方法。溶氧电极最早是由Clark (1956)发明的。它是由一透气薄膜复盖的电流型电极。 DO电极可分为两类:原电池(Galvanic)型和极谱(Polargrafic)型。 2. DO电极测定原理 原电池型:一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极;由铅构成阳极。在电解质如KCl或醋酸铅存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2,原电池型电极无需外加电压。 极谱(Polargrafic)型电极需要外加0.6-0.8V的极化电压。一般由贵金属,如白金或金构成阴极;由银构成阳极。极谱型电极需外加一恒定的电压,电解质参与了反应,因此,在一定的时间间隔必须补充电解质。 极谱型与原电池型的区别 极谱型电极一般寿命较长,但价格较贵。输出电流相差数量级。电极响应时间一般为90S。用来测定Kla或过渡现象似乎较困难。有些电极的响应可以做到30S以下。极谱型电极的阴极表面做得很小,一般其直径在1-50 μm的范围,形成的还原电流在nA级,因此,需要专门的电子放大装置。一般阴极材料的要求很高,如白金或银纯度在99.999%以上。原电池型电极的表面要求平面光滑,其面积大小与还原电流成正比。一般直径采用5-10 mm.。其还原电流在28℃时为5-25μA, 因此,不用专门的电子放大器便可通过串联一电位器直接接到全程5或10 mV的自动电位差记录仪上。原电池型的阳极材料同样要求很高,纯度在99.999%以上。一般阳极作成圆筒状,其表面积需阴极面积大数十倍,这对极谱型电极容易做到,故它可以做得较小。原电池型的阳极就得大许多,才能满足这种比例要求。 DO电极结构:一般由阴极、阳极、电解质和塑料薄膜构成。 电解质:一般对电解质的配方视为机密,商家不易公开。电解质的配制很讲究,需用无离子水,一些污染的离子会严重影响电极的性能。所用药品试剂要求至少用AR级的。电解质有用,KOH; KCl, Pb(AcO)2等。 薄膜:一般采用聚四氟乙烯(F4)或聚四氟乙烯-聚六氟丙烯的共聚体,也曾用聚氯丙烯,聚乙烯,聚丙烯等。其主要性能符合DO电极的耐高温(>200℃),透气性能好的要求。其厚薄也很有讲究,膜越薄,灵敏度越高,一般在0.01-0.05 mm的范围。膜性能对一个好的电极响应非常重要。需要膜对氧具有高度的透性和对CO2低的透性。

使用便携式溶解氧测定仪(常量)安全操作规程

使用便携式溶解氧测定仪(常量)安全操作规程 1.本规程适合上海雷磁(JPB-607)便携式溶解氧测定仪,使用前,请仔细阅读使用说明书,熟悉仪器操作界面。 2.仪器使用环境温度和被测样品温度不大于40℃,实验现场无显著磁场影响。 3.使用前应将两节碱性电池正确安装在机箱内,如果超过24小时长不用,应将电池取出,放在冰箱内保存。 4.第一次使用或者长时间未使用本仪器,使用前,应进行氧电极极化和校准。极化:新电极、24小时以上不进行使用的电极或更换电解液的电极,氧电极需(30~60)min通电极化时间,电极离开仪器或关机1h内需要(5~25)min通电极化时间,极化后,才能进行校准、测量。 5.进行零氧校准时,应将电极完全插入5%的新鲜配制的亚硫酸钠溶液中,否则,仪器零氧电流过大,仪器显示“E1”。 6.进行满度校准时,电极应用水冲洗干净,用滤纸小心吸干薄膜表面的水分,并放入盛有蒸馏水容器(如三角烧瓶、高脚烧杯中)靠近水面的空气上或者放入空气中,但电极表面不能占上水滴,检查电极内的溶液是否充足,以免满度校准时电流太小,仪器显示“E2”。 7.测量时,将电极完全进入溶液中,仪器即可显示被测溶液的溶解氧值。 8.仪器的插座必须保持清洁、干燥,切忌与酸、碱、盐溶液接触。 9.溶解氧电极的保存:长期不用时,应将电极储藏于煮沸冷却后的

蒸馏水中,切忌将电极浸入亚硫酸钠溶液中,因为上述溶液一旦渗透到电极腔体内,会使电极性能恶化。 10.新装电解液和薄膜时,薄膜与黄金阴极一定要紧贴,黄金阴极表面要预先润湿,黄金阴极表面不能有凹坑和洞眼,检查黄金阴极周围区域与基座要脱开,否则将影响仪器的校准和使用。

溶解氧测定仪简明原理

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

水中溶氧检测摘要本文综述了水体溶解氧的各种检测方法及原理,诸如

水中溶氧检测 摘要:本文综述了水体溶解氧的各种检测方法及原理,诸如碘量法、电流测定法(Clark 溶氧电极)、电导测定法、荧光淬灭法等,比较各种方法的优缺点,对荧光淬灭法的应用前景进行了初步探讨。 关键词:溶解氧、荧光淬灭、环境监测 引言随着当今世界工业、农业的迅猛发展,大量的工业废水、农田排水向江河湖海排放,同时,我国城市生活污水大约有80%未经处理直接排放,小城镇及广大农村生活污水大多处于无序排放状态[1],使得许多地方的水质日益恶化,水污染和水资源短缺日益严重,所以迫切需要对污水进行及时监控和有效处理。其中,水中溶解氧含量是进行水质监测时的一项重要指标。 溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时,大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。溶解氧随着温度、气压、盐分的变化而变化,一般说来,温度越高,溶解的盐分越大,水中的溶解氧越低;气压越高,水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亚硝酸根、亚铁离子等还原性物质所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有机物质被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以说溶解氧是水体的资本,是水体自净能力的表示。天然水中溶解氧近于饱和值(9ppm),藻类繁殖旺盛时,溶解氧含量下降。水体受有机物及还原性物质污染可使溶解氧降低,对于水产养殖业来说,水体溶解氧对水中生物如鱼类的生存有着至关重要的影响,当溶解氧低于4mg/L时,就会引起鱼类窒息死亡,对于人类来说,健康的饮用水中溶解氧含量不得小于6mg/L。当溶解氧(DO)消耗速率大于氧气向水体中溶入的速率时,溶解氧的含量可趋近于0,此时厌氧菌得以繁殖,使水体恶化,所以溶解氧大小能够反映出水体受到的污染,特别是有机物污染的程度,它是水体污染程度的重要指标,也是衡量水质的综合指标[2]。因此,水体溶解氧含量的测量,对于环境监测以及水产养殖业的发展都具有重要意义。 1.水体溶解氧的各种检测方法及原理 1.1 碘量法(GB7489-87)(Iodometric)碘量法(等效于国际标准ISO 5813-1983)是测定水中溶解氧的基准方法,使用化学检测方法,测量准确度高,是最早用于检测溶解氧的方法。其原理是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰:4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1) 2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2) 2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3) 加入浓硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘:4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4) 2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5) 再以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,来计算溶解氧的含量[3],化学方程式为:2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6) 设V为Na2S2O3溶液的用量(mL),M为Na2S2O3的浓度(mol/L),a为滴定时所取水样体积(mL),DO可按下式计算[2]:DO(mol/L)= (7) 在没有干扰的情况下,此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L和小于氧的饱和度两倍(约20mg/L)的水样。当水中可能含有亚硝酸盐、铁离子、游离氯时,可能会对测定产生干扰,此时应采用碘量法的修正法。具体作法是在加硫酸锰和碱性碘化钾溶液固定水样的时候,加入NaN3溶液,或配成碱性碘化钾-叠氮化钠溶液加于水样中,Fe3+较高时,

溶解氧检测方法介绍

溶解氧的检测方法介绍 一、碘量法(GB7489-87)(Iodometric) 碘量法(等效于国际标准ISO 5813-1983)是测定水中溶解氧的基准方法,使用化学检测方法,测量准确度高,是最早用于检测溶解氧的方法。其原理是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰: 4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1) 2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2) 2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3) 加入浓硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘: 4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4) 2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5) 再以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,来计算溶解氧的含量[3],化学方程式为: 2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6) 设V为Na2S2O3溶液的用量(mL),M为Na2S2O3的浓度(mol/L),a 为滴定时所取水样体积(mL),DO可按下式计算[2]: DO(mol/L)= (7) 在没有干扰的情况下,此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L和小于氧的饱和度两倍(约20mg/L)的水样。当水中可能含有亚硝酸盐、铁离子、游离氯时,可能会对测定产生干扰,此时应采用碘量法的修正法。具体作法是在加硫酸锰和碱性碘化钾溶液固定水样的时候,加入NaN3溶液,或配成碱性碘化钾-叠氮化钠溶液加于水样中,Fe3+较高时,加入KF络合掩敝。碘量法适用于水源水,地面水等清洁水。碘量法是一种传统的溶解氧测量方法,测量准确度高且准确性好,其测量不确定度为0.19mg/L[4]。但该法是一种纯化学检测方法,耗时长,程序繁琐,无法满足在线测量的要求[5]。同时易氧化的有机物,如丹宁酸、腐植酸和木质素等会对测定产生干扰。可氧化的硫的化合物,如硫化物硫脲,也如同易于消耗氧的呼吸系统那样产生干扰。当含有这类物质时,宜采用电化学探头法[6],包括下面将要介绍的电流测定法以及电导测定法等。 二、电流测定法 (Clark溶氧电极)

3650型溶解氧检测仪使用

3650型溶解氧检测仪使用、维护与校准中的几个关键点 CRB技术中心丰水平 溶解氧是啤酒老化味形成最直接、最主要原因,从近两年消费点监测的结果来看,老化味几乎是CRB所有品牌的共同缺陷、新鲜度的得分一直在30-40分之间徘徊,与CRB确定的78分战略目标相去甚远。因此,加强溶解的监测与控制对我们改进产品口味质量显得犹为重要,检测方面一定要保证监测的数据能真实反映我们啤酒的实际氧含量水平,这样才会便于查找原因、寻找应对措施。 现在CRB所有工厂均是使用orbisphere 3650型测氧仪来检测溶解,全集团共有80台此型仪器,但真正使用良好的仅54台,有32.6%的仪器不稳定或带病作业,由于影响溶解氧检测结果的因素很多,即便是好的仪器如果使用与校正的方法不当,其检测的结果也不能真实反映我们产品中实际含量水平。为此,CRB技术中心于12月19日-20日专门举办了一次仪器培训,其中19日全天是测氧仪的培训。本人结合此次培训学到的知识以及实际维护使用经验,在此探讨一下此型仪器使用、维护与校准中的几个关键控制点。 一、使用的的关键点 正确地使用是对仪器最好的维护,经验表明仪器的故障90%是不正确的使用方法造成。测氧仪的操作尽管很简单,但由于各工厂基本上是三班在线检测溶解氧,仪器是在生产现场三班使用,使用人员多、使用环境较差,因此比较容易出故障。要解决这个问题,除了要建立一个规范的仪器交接使用管理制度,还要培训仪器的使用人员注意以下几点: 1.测量前注意密封性的检查: 测氧仪在与待测样连接时(如清酒罐、包装线、脱氧水罐的取样阀),一定要保证连接紧密不渗漏,仪器的流通池本身有许多密封圈,也一定要保证完好无缺,否则微小的渗漏将会造成结果的巨大偏差。 2.使用时注意流速的调节控制: 测氧仪测氧的原理是电化学原理,流通池内样品的溶解氧与电极发生电化学反应形成电流,电流的大小与氧含量成正比,如果流通池内的待测液体不流动或流速过慢,氧会逐渐消耗,测量结果会越来越低,反之如果流速过快造成漩涡形成气泡,结果会偏高。要保证测量结果真实准确,流速控制很关键。流速的要求与使用的渗透膜相关,检测清酒、冷酒、成品酒与脱氧水用的是2956A膜,要求流速≥180ml/min,比较经验的做法是先把出口开大以最大流速流动1-2min,然后慢慢拧紧出口阀调小流速以消除酒液中的气泡,直至成连续滴状(基本上可以保证流速≥180ml/min同时又不会形成气泡)。 3.平时注意防水防潮: 测氧仪是一个精密仪器,除了探头外主机里面有复杂的电路控制板,与许多电器工具一样如果受潮或进水将无法工作或稳定工作,而实际上生产现场经常会遇到潮湿的环境,因此我们一定要提醒使用人员注意防水防潮。要绝对禁止直接用水冲洗仪器,如果仪器

JPBJ-608型便携式溶解氧测定仪使用说明

JPBJ-608型便携式溶解氧测定仪 使用说明书 (2006) 上海精密科学仪器有限公司 JPBJ-608型便携式溶解氧测定仪 使用说明书 目录 1 概述 2 仪器主要技术性能 3 仪器结构 4 仪器使用 5 仪器的维护与维修 6 仪器的成套性 7 附录

1 概述 欢迎您选用JPBJ-608型便携式溶解氧测定仪,请您在初次使用或长时间未使用本仪器前先详细阅读使用说明书,它将帮助您更好的使用本仪器。 1.1 适用范围 JPBJ-608型便携式溶解氧测定仪是一台智能型的分析仪器,可用于自来水水源监测、水产养殖场、环保、污水处理厂、饮料行业及科研单位等部门对水体溶解氧的测定。仪器外形新颖、携带方便,适用于现场和野外操作。同时仪器电池连续工作寿命长,可作为实验室的常规分析设备。 1.2 仪器特点 ●仪器可进行溶解氧浓度、溶解氧饱和度、电极电流及温度测量。 ●仪器采用微处理器技术,具有自动温度补偿功能,可进行零氧 校准、满度校准、气压校准和盐度校准。 ●仪器具有数据断电保护功能,在仪器关机后或非正常断电情况 下,仪器内部贮存的测量数据和设置的参数不会丢失。 ●仪器采用低功耗设计,有欠压显示标志。仪器对测量结果可以 贮存、删除、查阅。最多可贮存各100套氧浓度、氧饱和度和电极电流测量的实验数据。 ●仪器带有RS-232接口,可接TP-16型串行打印机打印当前 测量结果或贮存的数据;亦可接计算机通讯,传递当前测量数据或贮存数据。 ●仪器采用宽屏幕液晶显示,数字清晰,同时具有操作提示功能, 使用简单方便。采用新型材料PC面板,可靠性好。 ●仪器机箱防护等级为IP65,防水防尘,适用于野外作业。 1.3 仪器功能 仪器具有两种工作状态,测量状态和模式状态。测量状态下可以测量氧浓度、氧饱和度和电极电流,您可以按键切换显示。 1 仪器在测量状态下,可以按键切换到模式状态。下表显示了在相应状态下的各种仪器功能。 2

溶氧电极的工作原理及其使用

摘要: 在发酵工程中,氧气浓度对于发酵能否成功起着至关重要的作用。然而,溶氧电极对氧气的溶解量有重要作用。因此,为了更好的发酵,这就需要对溶氧电极有着深入的了解。 溶氧电极在其他方面也有着重要的应用。本文主要介绍了溶氧电极的工作原理及其使用,同时介绍了其技术指标。 关键词: 溶氧;电极;原理;使用 1引言 溶氧(DO)是溶解氧(DissolvedOxygen)的简称,是表征水溶液中氧的浓度的参数。溶氧电极是一种基于极谱原理的测定溶解在液体中的氧的电流型电极。测定DO的方法有多种: 如化学Winkler法,电极方法,质谱仪等。这里主要介绍电极方法。溶氧电极最早是由Clark (1956)发明的。它是由一透气薄膜复盖的电流型电极。DO电极可分为两类: 原电池(Galvanic)型和极谱(Polargrafic)型。 2溶氧电极原理 2.1DO电极测定原理 2.1.1原电池型 原电池型:

一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极;由铅构成阳极。在电解质如KCl 或醋酸铅存在下便形成PbCl 2或Pb(AcO) 2,原电池型电极无需外加电压。 2.1.2极谱型电极 极谱型电极需要外加 0.6- 0.8V的极化电压。一般由贵金属,如白金或金构成阴极;由银构成阳极。极谱型电极需外加一恒定的电压,电解质参与了反应,因此,在一定的时间间隔必须补充电解质。 2.2 DO电极工作原理 水中的氧必须透过薄膜达到阴极的表面才能被电极还原。因此,氧在扩散到阴极表面需克服一些阻力,其中最为重要的是靠近薄膜的液膜阻力和薄膜本身的阻力。对原电池型的电极,非常重要的一点是主要阻力应落在薄膜上,即薄膜的阻力远大于液膜阻力,这样被测液体的流动引起的阻力的变化对氧扩散的影响可以减到最小。因此,从式 (1)可以看出测氧实质上是测定氧的扩散速度。 IS=NFA(Pm/dm)P0 式中IS为输出电流,N为氧被还原所得电子数,F为法拉第常数,A为阴极表面积,Pm塑料膜的扩散系数,dm为膜的厚度,P0为被测液体中的氧的分压。基于这一原理,原电池型电极在测量粘稠的发酵液中的DO时,应尽量使用厚一点的薄膜,这样可使液膜阻力的变化,从而输出电流的波动小一些。对极谱型电极,则流体运动对电极的输出没有影响。 3. DO电极的技术指标 3.1稳定性

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