測定氧含量的方法主要有三種:自動比色分析和化學(xué)分析測量、順磁測量和電化學(xué)測量。 水中溶解氧的量一般采用電化學(xué)法測定。氧氣溶于水,溶解度取決于溫度、水面總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓越高,水溶解氧氣的能力就越大,這種關(guān)系由亨利定律和道爾頓定律確定,即氣體的溶解度與其分壓成正比。以COS4測氧傳感器為例,電極由陰極(常用金和鉑制成)、載流對電極(銀)和無電流參比電極(銀)組成,電極為浸入 KCl、KOH 等電解液中,傳感器被隔膜覆蓋,將電極和電解液與被測液體隔開,從而保護(hù)傳感器,防止電解液逸出和異物侵入可能導(dǎo)致污染和中毒。 在對電極和陰極之間施加極化電壓。如果將測量元件浸入溶解氧的水中,氧氣會通過隔膜擴(kuò)散,出現(xiàn)在陰極上的氧分子(過多的電子)會被還原成氫氧根離子:O2+2H2O+4e-? 4OH-。氯化銀的電化學(xué)等效物沉淀在反電極上(缺電子):4Ag+4Cl- ? 4AgCl+4e-。對于每個氧分子,陰極發(fā)射 4 個電子,對電極接受電子形成電流。電流的大小與被測污水的氧分壓成正比。該信號與傳感器上的熱電阻測量的溫度信號一起發(fā)送到傳感器。變送器利用傳感器中儲存的氧氣含量與氧氣分壓和溫度的關(guān)系曲線計(jì)算出水中的氧氣含量,然后將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。參比電極的作用是確定陰極電位。 COS4溶解氧傳感器的響應(yīng)時(shí)間為:3分鐘后達(dá)到最終測量值的90%,9分鐘后達(dá)到最終測量值的99%;最小流速要求為 0.5cm/s。
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