Các thành phần một phần và sự ra đời của điện cực đo oxy hòa tan
Cấu trúc điện cực của máy đo oxy hòa tan: thường bao gồm cực âm, cực dương, chất điện phân và màng nhựa.
Chất điện phân: Công thức của chất điện phân thường được coi là bí mật và không dễ bị người bán tiết lộ. Việc chuẩn bị chất điện phân rất đặc biệt và cần sử dụng nước không có ion. Một số ion gây ô nhiễm sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất của điện cực. Thuốc thử dược phẩm được sử dụng ít nhất phải là loại AR. Các chất điện giải hữu ích bao gồm KOH; KCl, Pb(AcO)2 và các đầu dò cảm biến độ ẩm khác, ống sưởi điện bằng thép không gỉ, cảm biến PT100, van điện từ chất lỏng, lò sưởi bằng nhôm đúc và vòng sưởi.
Phim: Polytetrafluoroethylene (F4) hoặc copolyme polytetrafluoroethylene-polyhexafluoropropylene thường được sử dụng. Polypropylen clorua cũng đã được sử dụng. Màng polyetylen có độ thấm oxy cao và độ thấm CO2 thấp.
Phản ứng điện cực Phân tích đơn giản của chúng tôi về hiệu suất điện cực cho thấy phản ứng điện cực có liên quan đến hằng số điện cực, k: k=π2D/d2. D là hệ số khuếch tán của màng và d là độ dày màng.
K càng lớn thì phản ứng càng nhanh. Tất nhiên, cấu trúc của điện cực sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của điện cực.
màng bù áp
Các điện cực được sử dụng trong bể thường được trang bị màng bù áp và các điện cực được sử dụng trong bể lên men thủy tinh nhỏ thường sử dụng loại cân bằng lỗ chân lông. Trọng lượng màng bù áp là cần thiết để đối phó với sự giãn nở nhiệt của chất điện phân trong vụ nổ áp suất cao. Nói chung được làm bằng silicone.
nguyên tắc làm việc
Oxy trong nước phải đi qua màng và chạm tới bề mặt của cực âm trước khi bị điện cực khử. Do đó, oxy cần phải vượt qua một số lực cản trước khi khuếch tán đến bề mặt cực âm, trong đó quan trọng nhất là điện trở của màng chất lỏng gần màng và điện trở của chính màng. Đối với các điện cực loại tế bào điện, điều rất quan trọng là điện trở chính phải rơi vào màng, nghĩa là điện trở của màng lớn hơn nhiều so với điện trở của màng chất lỏng, do đó tác động của sự thay đổi điện trở do điện trở gây ra dòng chảy của chất lỏng được đo trên sự khuếch tán oxy có thể được giảm thiểu. . Do đó, có thể thấy từ công thức (1) rằng việc đo oxy về cơ bản là đo tốc độ khuếch tán của oxy.
IS {{0}} N FA (Pm/dm)P0 (1)
Trong công thức, IS là dòng điện ra, N là số electron thu được khi khử oxy, F là hằng số Faraday, A là diện tích bề mặt catốt, Pm là hệ số khuếch tán của màng nhựa, dm là độ dày của màng và P0 là áp suất riêng phần của oxy trong chất lỏng được đo. .
Dựa trên nguyên tắc này, khi đo DO trong môi trường lên men nhớt, các điện cực loại tế bào điện nên cố gắng sử dụng màng dày hơn, điều này có thể làm giảm sự thay đổi điện trở của màng chất lỏng và do đó làm giảm sự dao động của dòng điện đầu ra. Đối với điện cực phân cực, chuyển động của chất lỏng không ảnh hưởng đến đầu ra của điện cực.
Các biện pháp phòng ngừa
Trên thực tế, điện cực đo oxy hòa tan không đo nồng độ oxy hòa tan mà đo hoạt độ oxy hoặc áp suất riêng phần của oxy. Nitơ không khí hoặc không có oxy thường được sử dụng để hiệu chỉnh điểm 100% và điểm 0. Nồng độ oxy hòa tan thực sự trong chất lỏng có thể được xác định về mặt hóa học.
