青岛同华电力设备有限公司
阅读:1097发布时间:2022-11-26
溶解氧分析仪是测定分析水中溶解氧的装置。一般由主机和氧电极系统两部分内容组成。氧电极由两个与支持以及电解质相接触的金属材料电极及选择性进行薄膜结构组成。 其工作基本原理是氧透过隔膜被工作过程中电极可以还原,产生与氧浓度水平成正比的扩散控制电流,通过数据测量此电流,得到提高水中溶解氧的浓度。根据一定浓度具有不同,隔膜电极主要分为极谱式和原电池式两种产品类型。极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极,电极体系内部影响电解液为化钾,电极对于外部为厚度25-50μm的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜,薄膜挡住了电极内外离子液体之间交流,使水中溶解氧渗入电极实现内部,两电极间的电压范围控制在0.5-0.8V,通过企业外部设计电路技术测得扩散提供电流计算可知溶解氧浓度。原电池式用银作阳电极,铅作阴电极。阳电极和银电极浸入氢氧化钾电解池中,形成发展两个半电池,外层空间同样用薄膜封住。溶解氧在阳极被还原,产生一种扩散电流,通过实验测定结果扩散电流关系可得溶解氧浓度。
溶解氧计广泛应用于水产养殖、水厂、污水处理、环保监测研究机构等领域的水中溶解氧的测量。
溶解氧分析仪工作原理
溶解氧仪多采用隔膜电极作为换能器,将溶解氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号,再经模数转换放大、调节(包括盐度和温度补偿)和显示。测量溶解氧有两种实用的膜电极:极谱法和原电池法。极谱法:在电极中,金(Au)环或铂(Pt)金环作为阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)用作阳极。电解质是钾溶液。阴极的外表面覆盖有透氧膜。薄膜可以由透气材料制成,例如聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯和硅橡胶。在阴极和阳极之间施加0.5 ~ 1.5伏的极化电压。一些极化电压为0.7伏。当溶解氧穿过薄膜到达金阴极表面时,电极上发生以下反应。
阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ ; 同时,阳极被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl ;在正常发展情况下,上述分析还原-氧化技术反应企业产生的扩散控制电流 i∞之值与溶氧浓度水平成正比。可用通过下式进行表示:
在Cs方程i ∞=nFA(Pm/L)中,i ∞-稳态扩散电流n-损失电子数;F-法拉第常数(96,500库仑);A-阴极表面积(cm2);Pm-膜渗透系数(cm2);L-膜厚度(cm);Cs-溶解氧浓度(ppm)。 式中,当确定电极结构和薄膜时,A、Pm、L、n等为常数。 设K=nFA(Pm/L),其中i ∞=KCs。
因此,只要测量到扩散电流 I ∞ ,do 的浓度就可以测量出来。为了消除温度、盐度和空气压力的影响,每种产品都采用自己的工艺进行补偿。原电池: 当外面的氧分子通过薄膜进入电极内部的相中,达到阴极的三相界面,产生以下反应。
银阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ,而铅阳极被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O,即氧气在银阴极上被还原成氢氧根离子,同时从外电路获得电子;铅阳极涂有氢氧化钾。
溶液进行腐蚀,生成铅酸氢钾,同时可以向外电路设计输出一个电子。接通外电路之后,便有信号控制电流能够通过,其值与溶氧浓度成正比。
溶解氧计的校准方法
溶解氧分析仪可以通过标准溶液或现场取样进行校准。
(1)溶解氧分析仪标准溶液校准方法:标准溶液校准一般采用两点校准,即零点校准和量程校准。零校准溶液可以是2% Na2SO3溶液。根据仪器的测量范围,校准溶液可以是4 M KCl溶液(2mg // u 002 fl);50%甲醇溶液(21.9毫克)。
(2)溶解氧分析仪现场调查取样标定法(Winkler法):在溶解氧分析仪实际需要使用中,多采用Winkler方法对溶解氧分析仪直接进行施工现场通过标定。使用该方法时存在以下两种不同情况:取样时仪表读数为M1,化验结果分析值为A,对仪表技术进行标定时控制仪表读数仍为M1,这时只须调整自己仪表读数时间等于A即可;取样时仪表读数为M1,化验数据分析值为A,对仪表系统进行标定时检查仪表读数改变为M2,这时我们就不一定能将企业调整以及仪表读数等于A,而应将学生仪表读数方式调整为1MA×M2。
溶解氧表的使用与维护
1. 在使用前将稳压电源和电池连接到仪器上。
2.新购设备或长时间不再使用,电极要加电解质(否则不测溶解氧值)。
3. 把电极金属护套向后拉,插上氧电极,要确保一个插头与插座进行接触的完好(听到自己一声嗒),通电产生极化5分钟。
4. 零氧校准:电极置于5%亚硫酸钠溶液中,显示值尽可能接近于零。 空气充满度校准:显示当前温度下相应的饱和溶解氧值。 如果差值较大,可以重复两次零氧校准和校准。
5.仪器应定期校准,更换电解质和膜,以确保测量的准确性。如经常使用该仪器,建议每10天校正一次。在安装薄膜时,要确保薄膜与金表面接触,否则会有零氧下降,或测量过程不准确或不稳定。
6.溶解氧电极长时间使用,特别是一直测量污水后,电极中的银电极会发黑氧化。此时,需要经常更换电解液和薄膜来清洁银电极表面和金表面。如果指标不理想,就要考虑买新电极了。
7. 溶解氧电极不用时可储存于蒸馏水中。仪器设备长时间不用时我们应将提高电池可以取出。
8.在取样和测量过程中,电极和溶液应相对移动,不得静止(缓慢搅拌)。
溶解氧探测器电极的维护
(1)1~2周应清洗进行一次溶氧仪电极,如果通过膜片上有各种污染物,会引起学生测量系统误差。清洗时应小心,注意自己不要出现损坏膜片。将溶氧仪电极材料放入清水中涮洗,如污物不能及时洗去,用软布或棉布小心擦洗。
(2)2~3月应重新进行校验通过一次溶氧仪电极的零点和量程。
(3)溶解氧计电极的再生大约每年进行一次。 当不能调节测量范围时,需要再生溶解氧电极。 电极再生包括更换内部电解质、更换隔膜和清洁银电极。 如果观察到银电有氧化,则可以用细砂纸对其进行抛光。
(4)如发现使用中漏电,必须更换电解液。
溶解氧分析仪注意事项
1.当使用极谱电极时,在校准或测量前至少预热15-30分钟。
2. 为确保膜的电解液内没有形成气泡,ASI膜帽在设计上要求在装上膜头时要排除掉自己所有液腔内的空气。
膜的表面上应该没有气泡,否则它会将气泡读取为氧饱和样品。
4. 即使使用具有自动温度补偿的仪器,也要在接近样品溶液的温度下校准电极。
5.电极应在空气中校准,以空气作为99%饱和溶解氧的标准点。
6. 由于工作电极对氧的消耗,探头表面氧的浓度会瞬间可以降低,因此我们测量时要对溶液需要进行充分搅拌,这很重要。
7.如果薄膜破裂,请更换。
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