Delkomponenter og introduktion af opløst iltmålerelektroder
Opløst oxygenmåler elektrodestruktur: generelt sammensat af katode, anode, elektrolyt og plastfilm.
Elektrolyt: Formlen for elektrolyt betragtes generelt som fortrolig og er ikke let afsløret af handlende. Fremstillingen af elektrolytten er meget speciel og kræver brug af ionfrit vand. Nogle forurenende ioner vil alvorligt påvirke elektrodens ydeevne. De anvendte farmaceutiske reagenser skal være mindst AR-kvalitet. Nyttige elektrolytter omfatter KOH; KCl, Pb(AcO)2 og andre fugtighedssensorsonder, elektriske varmerør i rustfrit stål, PT100-sensorer, væskemagnetventiler, varmelegemer i støbt aluminium og varmeringe.
Film: Polytetrafluorethylen (F4) eller polytetrafluorethylen-polyhexafluorpropylen copolymer anvendes generelt. Polypropylenchlorid er også blevet brugt. Polyethylenfilm har høj permeabilitet for ilt og lav permeabilitet for CO2.
Elektroderespons Vores enkle analyse af elektrodeydelsen viser, at elektroderesponsen er relateret til elektrodekonstanten, k: k=π2D/d2. D er diffusionskoefficienten for filmen, og d er filmtykkelsen.
Jo større K er, jo hurtigere er responsen. Naturligvis vil elektrodens struktur i høj grad påvirke elektrodens ydeevne.
trykkompenserende membran
Elektroderne, der bruges i tanken, er generelt udstyret med trykkompensationsmembraner, og elektroderne, der bruges i små glasfermenteringstanke, anvender normalt den porebalancerede type. Trykkompensationsmembranens vægt er nødvendig for at klare den termiske udvidelse af elektrolytten under højtrykseksplosion. Generelt lavet af silikone.
arbejdsprincip
Ilten i vandet skal passere gennem membranen og nå katodens overflade, før den kan reduceres af elektroden. Derfor skal oxygen overvinde en vis modstand, før den diffunderer til katodeoverfladen, hvoraf de vigtigste er modstanden af væskefilmen tæt på filmen og modstanden af selve filmen. For elektroder af galvanisk celletype er det meget vigtigt, at hovedmodstanden falder på filmen, det vil sige, at filmens modstand er meget større end modstanden af den flydende film, således at virkningen af ændringer i modstand forårsaget af flow af væsken, der måles på oxygendiffusion, kan minimeres. . Derfor kan det ses ud fra formel (1), at måling af oxygen i det væsentlige er måling af diffusionshastigheden af oxygen.
ER {{0}} N FA (Pm/dm)P0 (1)
I formlen er IS udgangsstrømmen, N er antallet af elektroner opnået ved at reducere oxygen, F er Faradays konstant, A er katodeoverfladearealet, Pm er diffusionskoefficienten af plastfilmen, dm er tykkelsen af filmen , og P0 er partialtrykket af oxygen i væsken, der måles. .
Baseret på dette princip bør galvaniske celle-elektroder ved måling af DO i viskøs fermenteringsbouillon forsøge at bruge en tykkere film, som kan reducere ændringen i væskefilmmodstanden og dermed reducere udsvinget i udgangsstrømmen. For polarografiske elektroder har væskebevægelse ingen effekt på elektrodens output.
Forholdsregler
Faktisk måler den opløste iltmålerelektrode ikke koncentrationen af opløst ilt, men iltaktiviteten eller iltpartialtrykket. Luft eller iltfrit nitrogen bruges normalt til at kalibrere 100%- og nulpunkterne. Den sande koncentration af opløst ilt i en væske kan bestemmes kemisk.
