溶解氧仪的测定原理,溶解氧的测定原理是什么?

2021-01-13 14:33:09 字数 4314 阅读 4591

1楼:手机用户

常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器,将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号,再经放大、调整(包括盐度、温度补偿),由模数转换显示。

溶氧仪实用的膜电极有两种类型:极谱型(polarography)和原电池型(galvanic cell)。极谱型(polarography):

电极中,由**(au)环或铂(pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。

薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.

5伏的极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达**阴极表面,在电极上发生如下反应。

阴极被还原:o2+2h2o+4e→4ohˉ

同时,阳极被氧化:4clˉ+4ag-4e→4agcl

在正常情况下,上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示:

i∞=nfa(pm/l)cs

式中:i∞-稳定状态的扩散电流

n-得失电子数

f-法拉第常数(96500 库仑)

a-阴极表面积(平方厘米)

pm-薄膜的渗透系数(厘米2/秒)

l-薄膜的厚度(厘米)

cs-溶解氧浓度(ppm)

当电极结构和薄膜确定之后,式中a、pm、l、n等均为常数。令k= nfa(pm/l),则上

式中:i∞=kcs。

因此可见,只要测得扩散电流i∞,即可测得溶解氧浓度。为消除温度、盐度和气压因素影响,各型号产品采用各自技术进行补偿。

原电池型(galvanic cell):当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时,产生下式反应。

银阴极被还原:o2+2h2o+4e→4ohˉ

同时,铅阳极被氧化:2pb+2koh+4ohˉ-4e→2khpbo2+2h2o

即:氧在银阴极上被还原为氢氧根离子,并同时向外电路获得电子;铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀,生成铅酸氢钾,同时向外电路输出电子。接通外电路之后,便有信号电流通过,其值与溶氧浓度成正比。

溶解氧的测定原理是什么?

2楼:华全动力集团

溶解氧分

析仪测量原理氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化钾或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上0.

6~ 0.8v 的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为:阳极 ag+cl→agcl+2e- 阴极 o2+2h2o+4e→4oh- 根据法拉第定律:

流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。

3楼:懿熹

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,生成氢氧化锰白色沉淀,然后水中溶解氧将低价锰氧化成**锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应,释出游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠滴定释出的碘,可以计算溶解氧的量 。

4楼:匿名用户

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水中溶解氧测定原理

5楼:刘子辰

1 碘量法

碘量法是测定水中溶解氧的基准方法,使用化学检测方法,测量准确度高,是最早用于检测溶解氧的方法。其原理是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰:

4mnso4+8naoh = 4mn(oh)2↓+4na2so4 (1)

2mn(oh)2+o2 = 2h2mno3↓ (2)

2h2mno3+2mn(oh)3 = 2mnmno3↓+4h2o (3)

加入浓硫酸使已化合的溶解氧(以mnmno3的形式存在)与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘:

4ki+2h2so4 = 4hi+2k2so4 (4)

2mnmno3+4h2so4+hi = 4mnso4+2i2+6h2o (5)

再以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,来计算溶解氧的含量[3],化学方程式为:

2na2s2o3+i2 = na2s4o6+4nai (6)

2 .电流测定法(clark溶氧电极)

当需要测量受污染的地面水和工业废水时必须用修正的碘量法或电流测定法。电流测定法根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧(do)的含量。溶氧电极的薄膜只能透过气体,透过气体中的氧气扩散到电解液中,立即在阴极(正极)上发生还原反应:

o2+2h2o+4e à 4oh- (8)

在阳极(负极),如银-氯化银电极上发生氧化反应:

4ag+4cl- à 4agcl+4e (9)

(8)式和(9)式产生的电流与氧气的浓度成正比,通过测定此电流就可以得到溶解氧(do)的浓度。

3 荧光猝灭法

其检测原理是根据stern-vlomer的猝灭方程[14]:f0/f=1+ksv[q],其中f0为无氧水的荧光强度,f为待检测水样的荧光强度,ksv为方程常数,[q]为溶解氧浓度,根据实际测得的荧光强度f0、f及已知的ksv,可计算出溶解氧的浓度[q]。

4 其他检测方法

电导测定法:用导电的金属tuo或其他化合物与水中溶解氧(do)反应生成能导电的tuo离子。通过测定水样中电导率的增量,就能求得溶解氧(do)的浓度。

阳极溶出伏安法:同样利用金属tuo与溶解氧(do)定量反应生成亚tuo离子:

4tl+o2+2h2oà4tl++4oh- (10)

然后用溶出法测定tl+离子的浓度,从而间接求得溶解氧(do)的浓度。

6楼:华全动力集团

溶解氧分析仪测量原理氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化钾或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电极加上0.

6~ 0.8v 的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流,整个反应过程为:阳极 ag+cl→agcl+2e- 阴极 o2+2h2o+4e→4oh- 根据法拉第定律:

流过溶解氧分析仪电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。

什么是溶解氧?光学溶解氧测定仪有什么好处

7楼:111尚属首次

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧,天然水中的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。水中溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温、水中含盐量等有密切关系。清洁地面水中溶解氧一般接近饱和,20℃清洁水中饱和溶解氧含量约为9mg/l。

水体受有机、无机还原性物质污染,会使溶解氧降低,当水中溶解氧低于2mg/l时,水体即产生恶臭。

溶解氧分析仪是测定水中溶解氧含量的仪器,根据测量原理,有电化学式和光化学式两类。目前,大多数溶解氧分析仪使用的是电化学传感器。尽管电化学传感器的精确性和可用性被广泛认可,但当用在污水处理时,其缺点便显现出来,电化学传感器存在明显的问题和局限性。

包括日常维护比较复杂和频繁,经常需要校准;而且电极的透气膜容易老化;以及它需要电极本身的氧化还原反应来测定氧的浓度,测定过程中需消耗被测样品中的溶解氧;并且限制了测量流速,为了使电化学电池内受扩散控制的电化学反应达到平衡,需要在膜表面维持一个最小的流量,一般为200ml/min,在这个流量以下,测定结果受水流的影响非常大。此外,过高的流速也会对膜和阴极电解液层厚度产生影响,从而影响测量结果。

因此,出现了基于荧光技术的光学式溶解氧传感器,例如hach公司的ldo,并得到了广泛的应用。它主要用于市政污水、工业污水处理厂等场所,连续监测水中的溶解氧浓度。与电化学传感器相比,它的优点是它无需消耗氧气,因而不受样品流动速度的影响,没有电解液,不需要经常做校准,维护工作量也很小。

ldo溶解氧传感器的光学部分由两个发光二极管和一个硅光电检测器组成。传感器帽表面有一层荧光涂层,传感器中的蓝色led光源发出一束蓝色光,照射在荧光物质上,该涂层的荧光物质随即被这束蓝光激发,此激发态并不稳定,遇到氧以后会迅速释放出红色的光线并回复至原始状态。此红光和先前led发射的蓝光存在一个时间滞后,光电检测器可以监测到蓝光和红光之间的这个相位滞后,即测量荧光物质从被蓝光激发到发射红光后恢复原态的时间,根据这个来计算水中溶解氧的含量。

该相位滞后与发光体附近的溶解氧浓度成反比。当氧气与荧光物质接触后,则其产生的红色光的强度会降低,同时其产生红光的时间也会缩短,水样中溶解的氧气的浓度越高,则传感器产生的红光的强度就会越低。

并且,探头发光体外面镀有一层炭黑色的聚苯乙烯,可实现光绝缘,并且,当传感器帽附着在传感器上时,可以保护传感器不受外部光源干扰。由于传感器并非化学原理,因此该传感器的测量不受水中各种重金属离子、h2s、nh4等化学物质的干扰。

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