溶氧電極的結(jié)構(gòu)原理

溶氧電極的結(jié)構(gòu)原理

溶氧電極:溶氧（DO）是溶解氧（Dissolved Oxygen）的簡(jiǎn)稱, 是表征水溶液中氧的濃度的參數(shù)溶氧電極是一種基于極譜原理的測(cè)定溶解在液體中的氧的電流型電極。

1.    溶氧電極的分類: 測(cè)定DO的方法有多種：如化學(xué)Winkler 法，電極方法，質(zhì)譜儀等。這里主要介紹電極方法。溶氧電極zui早是由Clark （1956）發(fā)明的。它是由一透氣薄膜復(fù)蓋的電流型電極。DO電極可分為兩類：原電池（Galvanic）型和極譜（Polargrafic）型。

2. DO電極測(cè)定原理:原電池型.

        一般由貴金屬，如白金、金或銀構(gòu)成陰極；由鉛構(gòu)成陽極。在電解質(zhì)如KCl或醋酸鉛存在下便形成PbCl2或Pb（AcO）2。原電池型電極無需外加電壓。極譜（Polargrafic）型電極需要外加0.6-0.8V的極化電壓。一般由貴金屬，如白金或金構(gòu)成陰極；由銀構(gòu)成陽極。極譜型電極需外加一恒定的電壓0.7V。電解質(zhì)參與了反應(yīng)，因此，在一定的時(shí)間間隔必須補(bǔ)充電解質(zhì)極譜型DO電極。

        極譜型:電極一般壽命較長(zhǎng)，但價(jià)格較貴。輸出電流相差數(shù)量級(jí)。電極響應(yīng)時(shí)間一般為90S。用來測(cè)定Kla或過渡現(xiàn)象似乎較困難。有些電極的響應(yīng)可以做到30以下。

3.  DO電極結(jié)構(gòu)

        一般由陰極、陽極、電解質(zhì)和塑料薄膜構(gòu)成，陰極  一般陰極材料的要求很高，如白金或銀度在99.999%以上。

        原電池型電極

        原電池型電極的表面要求平面光滑，其面積大小與還原電流成正比。一般直徑采用5-10mm。其還原電流在28℃時(shí)為5-25μA, 因此，不用專門的電子放大器便可通過串聯(lián)一電位直接接到全程5或10 mV的自動(dòng)電位差記錄儀上。

        極譜型電極

        極譜型電極的陰極表面做得很小，一般其直徑在1-50 μm的范圍，形成的還原電流在n*，因此，需要專門的電子放大裝置。陽極原電池型的陽極材料同樣要求很高，純度在99.999%以上。一般陽極作成圓筒狀，其表面積需陰極面積大數(shù)十倍，這對(duì)極譜型電極容易做到，故它可以做得較小。原電池型的陽極就得大許多，才能滿足這種比例要求。電解質(zhì)   一般對(duì)電解質(zhì)的配方視為機(jī)密，商家不易公開。電解質(zhì)的配制很講究，需用無離子水，一些污染的離子會(huì)嚴(yán)重影響電極的性能。所用藥品試劑要求至少用AR級(jí)的。電解質(zhì)有用，KOH; KCl, Pb（AcO）2等。薄膜一般采用聚四氟乙烯（F4）或聚四氟乙烯-聚六氟丙烯的共聚體，也曾用聚氯丙烯，聚乙烯，聚丙烯等。其主要性能符合DO電極的耐高溫（>200℃），透氣性能好的要求。其厚薄也很有講究，膜越薄，靈敏度越高，一般在0.01-0.05 mm的范圍。膜性能對(duì)一個(gè)好的電極響應(yīng)非常重要。需要膜對(duì)氧具有高度的透性和對(duì)CO2低的透性。