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電化學(xué)氧分析儀工作原理

更新時間:2024-06-14      點擊次數(shù):776
電化學(xué)氧分析儀是一種用于測量氣體中氧氣濃度的儀器,其工作原理基于電化學(xué)原理。下面將詳細(xì)介紹電化學(xué)氧分析儀的工作原理,包括電極與電解液的構(gòu)成、氣體擴散至電極、氧化還原反應(yīng)的發(fā)生、電流的產(chǎn)生與測量、電流與濃度的關(guān)系、實時連續(xù)監(jiān)測以及溫度與流速控制等方面。
 
一、電極與電解液構(gòu)成
 
電化學(xué)氧分析儀的核心部件是氧電極,它通常由貴金屬(如銀)和電解質(zhì)溶液(如氯化鉀溶液)組成。電極的貴金屬部分作為催化劑,促進氧氣與電解質(zhì)溶液之間的氧化還原反應(yīng)。電解液在電極間傳遞離子,從而形成電流。
 
氣體擴散至電極
 
待測氣體通過擴散作用進入電化學(xué)氧分析儀的傳感器室,并接觸氧電極。在擴散過程中,氧氣分子逐漸接近氧電極表面,為氧化還原反應(yīng)的發(fā)生做好,準(zhǔn)備。
 
三、氧化還原反應(yīng)發(fā)生
 
在氧電極表面,氧氣分子與電極上的貴金屬催化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)。具體來說,氧氣分子在催化劑的作用下被還原成氣離子,同時金展催化劑被氧化。這一過程是電化學(xué)氧分析儀測量氧氣濃度的關(guān)鍵步驟。
 
四、電流產(chǎn)生與測量
 
氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致氧離子在電解液中移動,從而形成電流。這一電流的大小與氧氣濃度成正比。電化學(xué)氧分析儀通過測量這一電流值,可以推算出氣體中的氧氣濃度。
 
五、電流與濃度關(guān)系
 
電化學(xué)氧分析儀在出廠前會進行標(biāo)走,以確定電流值與氧氣濃度之間的對應(yīng)關(guān)系,在實際測量過程中,儀器根據(jù)測得的電流值,通過預(yù)設(shè)的標(biāo)走曲線或算法,計算出氣體中的氧氣濃度。
 
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