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溶氧仪:水中的氧气测量专家

更新日期:2024-01-09浏览:469次

溶氧仪,一种专门用于测量水中氧气含量的精密仪器,其工作原理基于电化学原理。它利用两个不同金属电极在含氧电解质溶液中产生氧化还原反应,生成的扩散电流与溶液中的氧浓度呈一定关系。

在工业生产和科学研究中,准确测量水或溶液中的溶解氧浓度至关重要。氧仪的测试原理基于克拉克(clark)法,该方法可以直接将待测参数转换成电信号,测试响应灵敏,便于实现连续在线分析。根据使用的阳极材料和电解液的不同,克拉克法又分为电化学极谱法和Gavanic薄膜电流法。

电化学极谱法使用金或铂作为阴极,银作为阳极(Ag/AgCl参比电极),电解液为KCl溶液。当接通直流电源时,电解液中的溶解氧在阴极上还原,产生的扩散电流与溶液中的氧浓度呈线性关系。而Gavanic法使用铅作为阳极材料,电解液为KOH溶液。与极谱法相比,由于铅的氧化反应更迅速,Gavanic法的测试读数更快捷,且无需极化。

在进行测量前,需要用饱和湿空气或平衡水对氧仪进行标定。标定的目的是确保测量值与亨利定律计算的理论值相吻合。如果测量值存在偏差,则需要进行检查和调整。亨利定律用于计算常见压力和温度范围内的水中氧饱和溶解度。

在使用极谱法时,每次更换膜或电解液后,必须对电极进行极化处理。极化的目的是减小电解液中残存的溶解氧产生的“本底电流",使溶解氧向阴极表面迁移时产生的电流减小到零。这时,电流-浓度曲线通过原点,因此极化也被称为调零点。具体做法是将电极放入现配制的无氧水溶液(0.01 mol·L-1硼砂水溶液与无水亚硫酸钠配成1%~2%亚硫酸钠溶液),约10 min即可完成极化过程。

总之,氧仪作为一种专门用于测量水中氧气含量的精密仪器,具有广泛的应用前景。它能够提供准确、可靠的测量结果,满足工业生产、科学研究和环境保护等领域的需求。通过了解氧仪的工作原理、测试原理、标定和极化等方面的知识,我们可以更好地使用和维护氧仪,确保其在水质监测和分析中的准确性和可靠性。

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