0氧分析氧分析理論實踐2013.11赤峰1武心民技術(shù)服務(wù)工程/p>

xinmin.wu@自我介紹2DO的測量原理3溶氧（DO）是溶解氧(DissolvedOxygen)的簡稱，是表征水溶液中氧的濃度的參數(shù)溶解氧是基于什么的函數(shù)?氧氣分壓氧氣溶解度溶液自身的特點(例如同樣的氧分壓下,溶解氧濃度在含有酒精的水溶液比純水中更大)概述_溶解氧4氧氣溶解度氧氣在液體中的溶解度是基于溫度的函數(shù)(溫度越高，溶解度越低)。例如:20°C;1015mbar，水中氧氣的飽和濃度:DO=8.95ppm0°C;1015mbar，水中氧氣的飽和濃度:DO=14.66ppmTemp.[°C] 0510152025304050607014.6612.8011.3210.118.958.287.586.435.514.693.83O2-Conc.[ppm]5氧氣溶解度液體中的氧氣溶解度是基于鹽度的函數(shù)。增加液體中的鹽度，氧氣的溶解度隨之減少。 0 14,04 13,57 13,12 12,68 12,25 11,84 5 12,22 11,82 11,43 11,07 10,71 10,37 10 10,78 10,44 10,12 9,80 9,50 9,20 15 9,95 9,30 9,02 8,75 8,49 8,23 20 8,60 8,35 8,10 7,87 7,64 7,42 25 7,80 7,53 7,32 7,11 6,91 6,72 30 7,02 6,82 6,64 6,46 6,29 6,16 35 6,34 6,18 6,01 5,86 5,70 5,55 40 5,78 5,64 5,49 5,36 5,22 5,09 Salinity[g/kg] 5 10 15 20 25 30 T[°C] O2-Conc.[mg/l]Airsaturatedliquid@1013mbarand25°C6膜的機(jī)械界面

氧氣擴(kuò)散并穿過膜體(液體中氧分壓越高，擴(kuò)散的氧分子越多)

氧氣溶解在電解液中

氧分子在陰極中逐漸減少

氧化反應(yīng)產(chǎn)生電流

變送器測量該電流信號并轉(zhuǎn)換為%濃度,mg/lorppm.12312371、O2

通過透氣性的膜滲入（液體中的氧分壓越高,O2滲入的也越多）1232、O2溶解在電解液中，O2

在陰極還原3、氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流，變送器把此電流轉(zhuǎn)化成溶氧值原理_氧測量8原理_氧測量_極譜型復(fù)膜氧電極_電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)加在陰極和陽極之間的極化電壓(如果沒有外加極化電壓，該反應(yīng)不會自然發(fā)生)發(fā)生下面的電化學(xué)反應(yīng):銀陽極(+)4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-

(存在氯離子時銀會發(fā)生氧化反應(yīng))鉑陰極(-)O2+2H2O+4e-=4OH-

(氧分子減少并還原成氫氧根離子)Ag+e-O2e-AnodeCathode-+Electrolyte總反應(yīng):O2+2H2O+4Ag+4Cl-->4AgCl+4OH-9適當(dāng)?shù)臉O化電壓極化電壓->由溶氧變送器供給濃度(O2)>500ppb 極化電壓UPol=-675mV

應(yīng)用:例如生化工藝，廢水，很多氣相氧應(yīng)用濃度(O2)<500ppb 極化電壓UPol=-500mV

UPol10DO的維護(hù)保養(yǎng)11極譜法氧電極結(jié)構(gòu)電極軸體Pg13.5軸體VP接頭墊圈/O型圈固定螺母可更換的內(nèi)電極體由陽極－陰極，NTC22KΩ組成膜體帽套InPro?6800/6900(12mm)的結(jié)構(gòu)12電極極化時間探頭非極化狀態(tài)指探頭未處于被極化的狀態(tài)，即：1、更換電解液時；2、更換膜時；3、與變送器或極化器斷開時。傳感器非極化狀態(tài)時間

t(min)最少需要極化時間

T(min)

t>30360

30>t>156xt15>t>54xtt<52xt13傳感器校驗在空氣中單點校驗空氣飽和液體或預(yù)定的混合氣體(e.g.10Vol-%O2and90Vol-%N2)標(biāo)準(zhǔn)校驗超過98%的應(yīng)用中選擇單點校驗就足夠了。通過使用99.995%的氮?dú)膺M(jìn)行2點校驗:增強(qiáng)型校驗，在很多情況下，并不建議進(jìn)行２點校驗，因為INGOLD傳感器具有很低的零點電流。但是在溶氧濃度低于100ppb或者在氣相氧測量時，建議進(jìn)行定期的零點校驗(純氮?dú)猓泓c凝膠)。14維護(hù)保養(yǎng)_電極更換電解液極長時間沒有使用（數(shù)個月）長時間使用后的老化，空氣中的電流（斜率）異常更換溶氧膜響應(yīng)時間很長，甚至無法校準(zhǔn)長時間使用后的老化，空氣中的電流（斜率）異常膜阻抗不正常清洗內(nèi)電極響應(yīng)時間很長空氣中的電流（斜率）異常15維護(hù)保養(yǎng)_電極更換溶氧膜將探頭與電纜斷開旋下前端的膜保護(hù)套將溶氧膜內(nèi)的電解液倒在廢液缸中把溶氧保護(hù)套倒放在工作臺上用一個舊的膜片抵住溶氧膜的保護(hù)圈，輕輕用力將膜從保護(hù)套中壓下，取一個待換的溶氧膜，按前面所示的添加電解液16更換電解液將膜內(nèi)的殘余電解液倒掉，用去離子水沖洗膜體內(nèi)部，用吸水紙吸干；將膜傾斜，電解液垂直向下，如圖a所示；輕輕擠壓電解液瓶，使電解液緩慢流入膜體內(nèi)；電解液加入量見圖確認(rèn)膜體內(nèi)部沒有氣泡，如有氣泡可輕彈膜體，排除氣泡；將膜體緩慢的旋轉(zhuǎn)套入內(nèi)電極上，再小心的旋緊不銹鋼套管。注意：必須把膜從鋼帽中取出維護(hù)保養(yǎng)_電極17維護(hù)保養(yǎng)_電極內(nèi)電極使用一段時間會有褐色產(chǎn)物。用1000目砂紙打磨3～5下，然后去離子水清洗溶氧膜的清潔宜使用去離子水。不能用含乙醇的清洗劑清洗，否則將損壞電極。電極長期不用時洗干凈放置在空氣中即可內(nèi)電極清潔18傳感器性能判斷空氣中1個大氣壓校正100%S=-40nA至-110nA19故