淺析微量氧分析儀的化學(xué)電池分析法科訊自動(dòng)化

時(shí)間：2024-05-22作者：西安科訊自動(dòng)化控制系統(tǒng)有限公司瀏覽：20

微量氧分析儀的分析方法主要有比色法、化學(xué)電池法、**發(fā)光法、濃差電池法和氣相色譜法。本文給大家介紹下化學(xué)電池法。


化學(xué)電池法原理


化學(xué)電池法的微量氧分析儀指的利用氧化還原電池的原理進(jìn)行微量氧分析，它的傳感器(檢測器)是化學(xué)原電池，主要由一個(gè)陰極，一個(gè)陽極和電解液組成，以上部件密封于惰性的殼中，被測氣體中的氧進(jìn)入電池中陰極附近O2得到電子，陽極由金屬鉛制成，失去電子本身被氧化，電池產(chǎn)生的電子由電路引出然后進(jìn)行補(bǔ)償修正放大，即可測出被測氣體中的氧含量。反應(yīng)式如下：


O2+2H2O+4e-→40H-　　 陰極


Pb+2OH-→pbo+H2O+2e　　　　　 陽極


總反應(yīng)式2pb+O2→2pbO


因?qū)崿F(xiàn)方式的不同，可分為原電池法、燃料電池法和赫茲電池法，下面分別介紹。


1.原電池法


原電池法的微氧儀是早期的產(chǎn)品，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，檢測池是開發(fā)式的，需要添加電解液，并可以清洗更換電極，使用成本較低。不過使用時(shí)要自配堿液，還要經(jīng)常添加蒸餾水，更換干燥劑硅膠，氣密性不易保證，維護(hù)起來比較麻煩。


2.赫茲電池法


赫茲電池式微氧儀算是化學(xué)電池法的一個(gè)特例，電極在使用過程中不消耗，類似一個(gè)電解池，儀器內(nèi)部提供1.300V直流電壓，提供電子轉(zhuǎn)移的能量，氧氣分子從樣氣入口進(jìn)入，樣氣出口排放出，電極、電解質(zhì)和樣品沒有任何損耗，陰極為碳合金，陽極為鉑金絲，世界只有美國的DELTA.F公司生產(chǎn)，測量原理是(1)：


在陽極板上(鉑金絲，樣氣出口)：40H-→O2+2H2O+4e-


在陰極板上(碳合金，樣氣入口)：O2+2H2O+4e-→40H-


該儀器在使用過程中只需定期添加純凈水或去離子水，維護(hù)量很小，并且加水后儀器可以很快穩(wěn)定。適用于N2、HE、Ar、H2和碳?xì)浠锏鹊姆治?，較低檢測限可達(dá)到75PPt，可靠性很高。


3.燃料電池法西安科訊自動(dòng)化控制系統(tǒng)有限公司


該類儀器是原電池儀器的集成化、微型化，它的傳感器(檢測器)是微燃料電池，主要由一個(gè)陰極，一個(gè)陽極和電解液組成，以上部件密封于惰性的殼中，被測氣體中的氧通過電池一面的(半透膜)擴(kuò)散膜進(jìn)入電池中，而內(nèi)部的電解液卻不能滲出，陰極由隋性的金屬制成，本身不參與氧化還原反應(yīng)，陰極附近O2得到電子，陽極由金屬鉛制成，失去電子本身被氧化，電池產(chǎn)生的電子由電路引出檢測，即測出被測氣體中的氧含量。


它的關(guān)鍵技術(shù)是擴(kuò)散漫膜，可以定量控制氧的滲透，防止水的滲出，目前國內(nèi)還沒有可靠的產(chǎn)品。該類儀器的主要缺點(diǎn)是需定期更換傳感器，并且傳感器不能長期儲(chǔ)存，對(duì)樣品的溫度和壓力敏感。

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