溶解氧测定仪的工作原理是什么?

2022-08-15 09:37:41 admin
溶解氧测定仪的传感部分由金电极(阴极)、银电极(阳极)和电解液或氢氧化钾电解液组成。氧气通过膜扩散到电解液中,并与金电极和银电极形成测量回路。当在溶解氧测定仪的电极上施加0.6-0.8V的极化电压时,氧气通过膜扩散,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:流过溶解氧测定仪电极的电流与氧分压成正比,在恒温条件下,电流与氧浓度呈线性关系。

溶解氧含量有3种不同的表示方法:氧分压(mmHg);饱和度百分比(%);氧气浓度(mg/L或10-6)。这三种方法本质上是一样的。

(1)分压表示法:氧分压表示法是基本的、必不可少的表示法。根据Henry定律,P=(Po2+PH2O)×0.209,其中P为总压力;Po2为氧分压(mmHg);PH2O是水蒸气的分压;0.209是空气中的氧含量。

(2)百分饱和度的表示法:由于曝气发酵非常复杂,无法计算氧气的分压。在这种情况下,百分饱和度的表示法是合适的。例如标定时的溶解氧设置为100%,当零氧设置为0%时,反应过程中的溶解氧含量为标定时的百分比。

(3)氧浓度的表示法:根据Henry定律可知氧气浓度与其分压成正比,即:C=Po2×a,其中C为氧气浓度(mg/L);Po2为氧分压(mmHg);a是溶解度系数(mg/mmHg·L)。溶解度系数a不仅与温度有关,还与溶液的组成有关。对于恒温的水溶液,a为常数,可以测出氧气的浓度。氧气浓度表示法在发酵工业中不常用,但在污水处理和饮用水等过程中都用氧浓度来表示。


  溶解氧测定仪