Enciclopèdia de coneixement del mesurador d'oxigen dissolt
Com funciona el mesurador d'oxigen dissolt
Els analitzadors d'oxigen dissolt utilitzen principalment elèctrodes de diafragma com a transductors per convertir la concentració d'oxigen dissolt (en realitat pressió parcial d'oxigen) en senyals elèctrics, que després s'amplifiquen i s'ajusten (incloent la compensació de salinitat i temperatura) i es mostren mitjançant conversió analògica a digital. Hi ha dos tipus d'elèctrodes de membrana per mesurar l'oxigen dissolt: cel·la polarogràfica (polarografia) i cel·la galvànica (cèl·lula galvànica). Polarografia: a l'elèctrode s'utilitza un anell d'or (Au) o un anell d'or de platí (Pt) com a càtode; El clorur de plata-plata (o clorur de mercuri-mercurio) s'utilitza com a ànode. L'electròlit és una solució de clorur de potassi. La superfície exterior del càtode està coberta amb una pel·lícula permeable a l'oxigen. La pel·lícula pot adoptar materials transpirables com ara politetrafluoroetilè, clorur de polivinil, polietilè, cautxú de silicona, etc. S'aplica una tensió de polarització de 0,5 a 1,5 volts entre els elèctrodes del càtode i l'ànode. Alguns tenen una tensió de polarització de 0,7 volts. Quan l'oxigen dissolt penetra a través de la membrana i arriba a la superfície del càtode d'or, es produeix la següent reacció a l'elèctrode.
El càtode es redueix: O2 més 2H2O més 4e→4OHˉ; al mateix temps, l'ànode s'oxida: 4Clˉ més 4Ag-4e→4AgCl; en circumstàncies normals, el valor del corrent de difusió i∞ generat per la reacció de reducció-oxidació anterior és proporcional a la concentració d'oxigen dissolt. Es pot representar amb la fórmula següent:
i∞=nFA(Pm/L)Cs En la fórmula: i∞-corrent de difusió en estat estacionari n-nombre d'electrons de guany i pèrdua; constant de F-Faraday (96500 coulombs); Superfície del càtode A (centímetre quadrat); Coeficient de penetració de la pel·lícula Pm (cm2/s); gruix de la pel·lícula L (cm); Concentració d'oxigen dissolt en Cs (ppm). Quan es determina l'estructura de l'elèctrode i la pel·lícula, A, Pm, L, n, etc. a la fórmula són constants. Sigui K= nFA(Pm/L), aleshores en la fórmula anterior: i∞=KCs.
Per tant, es pot veure que mentre es mesura el corrent de difusió i∞, es pot mesurar la concentració d'oxigen dissolt. Per tal d'eliminar la influència de la temperatura, la salinitat i la pressió de l'aire, cada model utilitza la seva pròpia tecnologia per compensar. Cèl·lula galvànica: quan les molècules d'oxigen externes penetren a la pel·lícula a la fase interna de l'elèctrode i arriben a la interfície trifàsica del càtode, es produeix la següent reacció.
El càtode de plata es redueix: O2 més 2H2O més 4e→4OHˉ Al mateix temps, l'ànode de plom s'oxida: 2Pb més 2KOH més 4OHˉ-4e→2KHPbO2 més 2H2O És a dir, l'oxigen es redueix a ions hidròxid a la càtode de plata, i al mateix temps, el circuit extern Guanyen electrons; l'ànode de plom es substitueix per hidròxid de potassi
La solució es corroeix per generar àcid de plom d'hidrogen de potassi i, al mateix temps, emet electrons al circuit extern. Després de connectar el circuit extern, passa un corrent de senyal i el seu valor és proporcional a la concentració d'oxigen dissolt.
el
Mètode de calibratge del comptador d'oxigen dissolt
Els analitzadors d'oxigen dissolt generalment es poden calibrar amb solucions estàndard o mostreig in situ.
(1) Mètode de calibratge de la solució estàndard del mesurador d'oxigen dissolt: el calibratge de la solució estàndard generalment adopta un calibratge de dos punts, és a dir, el calibratge del punt zero i el calibratge del rang. La solució de calibratge del punt zero pot utilitzar una solució de Na2SO3 al 2%. La solució de calibratge del rang es pot seleccionar segons el rang de mesura de l'instrument: solució de KCl 4 M (2 mg/L); Solució de metanol al 50 per cent (21,9 mg/L).
(2) Mètode de mostreig i calibratge in situ del mesurador d'oxigen dissolt (mètode Winkler): en l'ús real del mesurador d'oxigen dissolt, el mètode Winkler s'utilitza sovint per al calibratge in situ del mesurador d'oxigen dissolt. Quan s'utilitza aquest mètode, hi ha dues situacions: en el mostreig, la lectura del comptador és M1 i el valor analític és A. Quan el mesurador està calibrat, la lectura del comptador encara és M1. En aquest moment, només cal ajustar la lectura del comptador perquè sigui igual a A; en el mostreig, la lectura del comptador és M1, el valor de l'anàlisi de laboratori és A i la lectura del comptador es canvia a M2 quan es calibra el mesurador. En aquest moment, la lectura del comptador no es pot ajustar perquè sigui igual a A, però la lectura del comptador s'ha d'ajustar a 1MA × M2.
