詳解Eutech溶氧儀的簡明原理

Eutech溶氧儀實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。

溶氧儀分類

◆按便攜性分為：便攜式溶解氧儀，臺式溶解氧儀和筆式溶解氧儀。 ◆按用途分為：實驗室用溶解氧儀，工業(yè)在線溶解氧儀等。

◆按先進(jìn)程度分為：經(jīng)濟(jì)型溶解氧儀，智能型溶解氧儀，精密型溶解氧儀或分為指針式溶解氧儀，數(shù)顯式溶解氧儀。

◆筆式溶解氧儀，一般制成單一量程，測量范圍狹，為簡便儀器。 便攜式和臺式溶解氧儀測量范圍較廣，常用儀器，不同點是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場。實驗室溶解氧儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。

工業(yè)用溶解氧儀的特點是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)，具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報警和控制功能等。