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溶氧儀:水中的氧氣測量專家

更新日期:2024-01-09瀏覽:1602次

溶氧儀,一種專門用于測量水中氧氣含量的精密儀器,其工作原理基于電化學(xué)原理。它利用兩個不同金屬電極在含氧電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),生成的擴(kuò)散電流與溶液中的氧濃度呈一定關(guān)系。

在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中,準(zhǔn)確測量水或溶液中的溶解氧濃度至關(guān)重要。氧儀的測試原理基于克拉克(clark)法,該方法可以直接將待測參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號,測試響應(yīng)靈敏,便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線分析。根據(jù)使用的陽極材料和電解液的不同,克拉克法又分為電化學(xué)極譜法和Gavanic薄膜電流法。

電化學(xué)極譜法使用金或鉑作為陰極,銀作為陽極(Ag/AgCl參比電極),電解液為KCl溶液。當(dāng)接通直流電源時(shí),電解液中的溶解氧在陰極上還原,產(chǎn)生的擴(kuò)散電流與溶液中的氧濃度呈線性關(guān)系。而Gavanic法使用鉛作為陽極材料,電解液為KOH溶液。與極譜法相比,由于鉛的氧化反應(yīng)更迅速,Gavanic法的測試讀數(shù)更快捷,且無需極化。

在進(jìn)行測量前,需要用飽和濕空氣或平衡水對氧儀進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定的目的是確保測量值與亨利定律計(jì)算的理論值相吻合。如果測量值存在偏差,則需要進(jìn)行檢查和調(diào)整。亨利定律用于計(jì)算常見壓力和溫度范圍內(nèi)的水中氧飽和溶解度。

在使用極譜法時(shí),每次更換膜或電解液后,必須對電極進(jìn)行極化處理。極化的目的是減小電解液中殘存的溶解氧產(chǎn)生的“本底電流",使溶解氧向陰極表面遷移時(shí)產(chǎn)生的電流減小到零。這時(shí),電流-濃度曲線通過原點(diǎn),因此極化也被稱為調(diào)零點(diǎn)。具體做法是將電極放入現(xiàn)配制的無氧水溶液(0.01 mol·L-1硼砂水溶液與無水亞硫酸鈉配成1%~2%亞硫酸鈉溶液),約10 min即可完成極化過程。

總之,氧儀作為一種專門用于測量水中氧氣含量的精密儀器,具有廣泛的應(yīng)用前景。它能夠提供準(zhǔn)確、可靠的測量結(jié)果,滿足工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的需求。通過了解氧儀的工作原理、測試原理、標(biāo)定和極化等方面的知識,我們可以更好地使用和維護(hù)氧儀,確保其在水質(zhì)監(jiān)測和分析中的準(zhǔn)確性和可靠性。

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