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 溶氧儀電極的部分組成和簡介

溶氧儀電極結(jié)構(gòu)：一般由陰極、陽極、電解質(zhì)和塑料薄膜構(gòu)成。

　　電解質(zhì)：一般對電解質(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級的。電解質(zhì)有用，KOH; KCl, Pb（AcO）2等濕度傳感器探頭, 不銹鋼電熱管, PT100傳感器, 流體電磁閥,鑄鋁加熱器,加熱圈。

　　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，聚乙膜對氧具有高度的透性和對CO2低的透性。

　　電極響應(yīng)我們對電極性能的簡單分析表明，電極響應(yīng)與電極常數(shù)，k有關(guān)：k=π2D/d2。D為膜的擴(kuò)散系數(shù)，d為膜厚度。

　　K越大，響應(yīng)越快。當(dāng)然，電極的結(jié)構(gòu)將會(huì)極大影響電極的性能。

　　壓力補(bǔ)償膜

　　罐內(nèi)使用的電極一般都裝備有壓力補(bǔ)償膜，小型玻璃發(fā)酵罐用的電極通常采用氣孔平衡式。壓力補(bǔ)償膜重是應(yīng)付高壓滅菌時(shí)電解質(zhì)受熱膨脹的需要。一般多采用硅膠制造。

　　工作原理

　　水中的氧必須透過薄膜達(dá)到陰極的表面才能被電極還原。因此，氧在擴(kuò)散到陰極表面需克服一些阻力，其中zui為重要的是靠近薄膜的液膜阻力和薄膜本身的阻力。對原電池型的電極，非常重要的一點(diǎn)是主要阻力應(yīng)落在薄膜上，即薄膜的阻力遠(yuǎn)大于液膜阻力，這樣被測液體的流動(dòng)引起的阻力的變化對氧擴(kuò)散的影響可以減到zui小。因此，從式（1）可以看出測氧實(shí)質(zhì)上是測定氧的擴(kuò)散速度。

　　IS = N FA （Pm/dm）P0 （1）

　　式中 IS為輸出電流，N 為氧被還原所得電子數(shù)，F為法拉第常數(shù)，A 為陰極表面積，Pm 塑料膜的擴(kuò)散系數(shù)，dm為膜的厚度，P0為被測液體中的氧的分壓。

　　基于這一原理，原電池型電極在測量粘稠的發(fā)酵液中的DO時(shí)，應(yīng)盡量使用厚一點(diǎn)的薄膜，這樣可使液膜阻力的變化，從而輸出電流的波動(dòng)小一些。對極譜型電極，則流體運(yùn)動(dòng)對電極的輸出沒有影響。

　　注意事項(xiàng)

　　事實(shí)上，溶解氧測定儀電極測定的不是溶解氧濃度，而是氧活度或者是氧分壓。通常用空氣或不含氧的氮?dú)鈦順?biāo)定和零點(diǎn)。液體中真正的溶解氧濃度可以用化學(xué)法測定。

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