溶解氧測定儀的工作原理可以歸納為以下幾個步驟,以下是詳細的解釋: 一、測量原理概述 溶解氧測定儀是通過電化學方法測量水中溶解氧含量的儀器。其工作原理主要基于氧分子在電極上發生的氧化還原反應,通過測量該反應產生的電流或電位變化來確定溶解氧的濃度。 二、具體工作原理 電極結構: 溶解氧測定儀通常包含陰極(多為金或鉑制成)和陽極(多為銀或銀/氯化銀制成)。 陰陽兩極之間填充有電解質溶液(如氯化鉀溶液),并由一層透氧薄膜隔開,使得水樣中的氧分子可以通過薄膜與電極接觸。 氧化還原反應: 當溶解氧透過薄膜擴散到電極表面時,在陰極上發生還原反應,即氧分子接受電子被還原為氫氧根離子(O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-)。 同時,在陽極上發生氧化反應,即電解質中的離子(如銀離子)失去電子被氧化為相應的化合物(如氯化銀,4Cl- + 4Ag - 4e- → 4AgCl)。 電流或電位測量: 氧分子在電極上的氧化還原反應會產生電流。這個電流的大小與溶解氧的濃度成正比。 溶解氧測定儀通過測量這個電流的大小,并結合溫度、壓力、鹽度等補償因素,計算出水樣中的溶解氧濃度。 數據處理與顯示: 溶解氧測定儀內置有數據處理系統,可以對測量得到的原始數據進行處理、計算和存儲。 儀器通常具有液晶顯示屏,可以實時顯示溶解氧的濃度值以及其他相關信息(如溫度、日期等)。 三、影響因素 溫度:溫度會影響氧的溶解度和擴散速度,從而影響測量結果。因此,溶解氧測定儀通常具有溫度補償功能,以消除溫度對測量結果的影響。 壓力:壓力的變化也會影響氧的溶解度。然而,在常規的水質監測中,壓力的變化通常較小,因此對測量結果的影響可以忽略不計。 鹽度:水中溶解的鹽類會改變水的離子強度和電導率,從而影響電極的性能和測量結果的準確性。因此,在測量高鹽度水樣時,需要對儀器進行鹽度補償。 四、總結 溶解氧測定儀通過電化學方法測量水中溶解氧的含量,具有快速、準確、方便等優點。在實際應用中,需要注意溫度、壓力、鹽度等因素對測量結果的影響,并進行相應的補償和調整。
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