AOXY5000溶氧儀

    溶解氧儀是測量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。氧氣通過周圍的空氣、空氣流動和光合作用溶解于水中。可用來測量用來對氧含量會影響反應(yīng)速度、流程效率或環(huán)境的流程進(jìn)行監(jiān)控：如水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物反應(yīng)、環(huán)境測試(湖、溪、海洋）、水/廢水處理、葡萄酒生產(chǎn)。

    通過呼吸和分解作用，溶解氧會在水中消耗，主要依靠空氣和光合作用進(jìn)行補(bǔ)充。水中氧的含量主要取決于溫度。溫水的氧濃度要低于冷水。但溶氧含量過高對動植物會有害。

    溶氧電極可以用來測量現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)被測樣品水溶液內(nèi)的溶氧含量。由于溶解氧是水的質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，因此溶氧電極可廣泛用于各種場合下的溶氧含量的測量，尤其是養(yǎng)殖水、光合作用和呼吸作用及現(xiàn)場測量。在對溪水和湖水支持生物存活的能力進(jìn)行評估時，要進(jìn)行生化需氧量測試（BOD）在消耗氧氣的含有有機(jī)物的樣品水溶液變腐時對其進(jìn)行測量并確定溶氧濃度和樣品水溶液溫度之間的關(guān)系。

    溶氧濃度通常用mg/L（每升水的溶氧量）或ppm（百萬分之幾）。確定溶氧有兩種方式，極譜式和原電池式。極譜式電極需儀表輸入一電壓對電極進(jìn)行極化。由于外加電壓可能要15分鐘才能穩(wěn)定，因此極譜式電極使用前通常要進(jìn)行預(yù)熱確保電極能妥當(dāng)極化。原電池式的兩個極由兩種不同的能自發(fā)極化產(chǎn)生電壓的金屬構(gòu)成。由于原電池式的電壓是自發(fā)產(chǎn)生而不是外界提供的，因此原電池式電極使用時無需極譜式電極極化所需的“預(yù)熱”。

    溶氧儀實(shí)用的膜電極有兩種類型：極譜型（Polarography）和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型（Polarography）：電極中，由黃金（Au）環(huán)或鉑（Pt）金環(huán)作陰極；銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。電解液為溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5～1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達(dá)黃金陰極表面，在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。

    陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ

    同時，陽極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl

    在正常情況下，上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示：

    i∞=nFA（Pm/L）Cs

    式中：i∞－穩(wěn)定狀態(tài)的擴(kuò)散電流

    n－得失電子數(shù)

    F－法拉第常數(shù)（96500 庫侖）

    A－陰極表面積（平方厘米）

    Pm－薄膜的滲透系數(shù)（厘米2/秒）

    L－薄膜的厚度（厘米）

    Cs－溶解氧濃度（ppm）

    當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令K= nFA（Pm/L），則上式中：i∞=KCs。

    因此可見，只要測得擴(kuò)散電流i∞，即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號產(chǎn)品采用各自技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。

    原電池型(Galvanic Cell)：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相到達(dá)陰極的三相界面時，產(chǎn)生下式反應(yīng)。

    銀陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ

    同時，鉛陽極被氧化：2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O

    即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子；鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號電流通過，其值與溶氧濃度成正比。

    一、概述

    在線溶解氧儀是我公司的一種在線連續(xù)監(jiān)測儀，為在線電化學(xué)分析儀之一?？膳銽401極譜式電極，從而自動實(shí)現(xiàn)從ppb級到ppm級的寬范圍測量，是檢測環(huán)保污水、鍋爐給水、凝結(jié)水等行業(yè)的液體中氧含量測量的專用儀器。

    T401ppb以響應(yīng)快、穩(wěn)定、可靠、使用費(fèi)用低等特點(diǎn)，適合火力發(fā)電廠大量使用。配T401ppm電極測量ppm級，適合用于環(huán)保行業(yè)。

    二、功能及特點(diǎn)

    界面美觀,全中文顯示：采用高分辨率液晶顯示模塊,所有的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和操作提示全中文顯示,沒有廠家自己定義的符號或代碼。

    多參數(shù)同時顯示：在同一屏上同時顯示氧濃度值、輸入電流或輸出電流、溫度和狀態(tài)。

    三種標(biāo)定方式：除傳統(tǒng)的零點(diǎn)標(biāo)定和斜率標(biāo)定方法外,還有手動輸入零點(diǎn)或者斜率。

    三、技術(shù)指標(biāo)

    1、標(biāo)準(zhǔn)：JJG 291-1999《覆膜電極溶解氧測定儀》；

    2、中文液晶顯示，中文操作界面；

    3、測量范圍：0～200.0 ug/L；0～20.00 mg/L（自動切換）；

    0～60℃；

    分 辨 度：0.1 ug/L，0.01 mg/L， 0.1℃；0.1%；

    4、整機(jī)基本誤差：ug/L：±1.0%FS；mg/L：±0.5%FS ，

    溫度：±0.5℃；

    5、整機(jī)示值重復(fù)性：±0.5%FS；

    6、整機(jī)示值穩(wěn)定性：±1.0%FS；

    7、自動溫度補(bǔ)償范圍：0～60℃，25℃為基準(zhǔn)；

    8、響應(yīng)時間：<60秒（終值的98%，25℃）

    37℃：98%終值<20秒；

    9、輸出電流誤差：≤±1.0%FS；

    10、RS485通訊接口（選配）；也可選配RS232通訊，請訂貨時指明；

    四、電極的使用及維護(hù)

    4.1電極工作原理

    本表采用極譜式電極，陽電極為Ag/AgCl、陰電極為鉑金（Pt）組成，兩者之間充滿特殊成份的是電解液。由硅橡膠滲透膜包裹于電極四周。測量時，電極間加上675mV的極化電壓,氧滲透過隔膜在陰極消耗,同時等量的氧在陽極產(chǎn)生,這個動態(tài)過程進(jìn)行到兩邊的氧分壓相同時達(dá)到平衡.此時兩電極間的電流與氧分壓成正比,二次表檢測到此電流,再經(jīng)過一系列變換,得到氧濃度和氧含量.同時,NTC(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻)檢測被測量液的溫度,二次表采樣后進(jìn)行溫度補(bǔ)償,將氧濃度或氧含量折算成25℃時的值。

    陰極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-→4OH-

    陽極反應(yīng)：4Ag+4Cl-→4AgCl+4e-

    4.2電極的結(jié)構(gòu)

    下圖為氧電極的各組件及相互關(guān)系：

    ★用時要取掉保護(hù)套

    內(nèi)部內(nèi)含鉑絲陰極和熱敏電的玻璃棒，它被套在呈管狀的銀陽極里面，兩者組成電極內(nèi)體。內(nèi)體又被嵌入不銹鋼電極桿中。

    因電極幾何尺寸合理、膜薄滲透性高、電極腔體內(nèi)的電解液成分好且用量少等優(yōu)點(diǎn)，使得電極的響應(yīng)速度較快。而國內(nèi)的一些覆膜式氧電極腔體內(nèi)需要加入20mL左右的電解液，本底氧消耗的時間就相當(dāng)長，造成較長的時間投不上。

    4.3電極的存放

    充有電解液并套上保護(hù)套時，電極可存放幾個月。保護(hù)套可以減少電解液的干涸。

    若要將電極連續(xù)存放超過六個月時，應(yīng)將膜體中的電解液倒掉，使陰陽電極保持干燥。此時不能將電極接到二次表上通電極化。

    4.4電極的極化

    初次使用或連續(xù)斷電5～10分鐘以上時，與儀表連接好通電后，所進(jìn)行的是極化。以使電極里的化學(xué)體系達(dá)到平衡，降低零氧電流，使電極穩(wěn)定。開始時，電極的電流較大，按指數(shù)規(guī)律下降，6個小時后便處于穩(wěn)定態(tài)，在此期間的顯示數(shù)據(jù)將逐漸降低，直到穩(wěn)定。隨后才能進(jìn)行標(biāo)定。

    極化過程需要6小時，先將電極與二次表正確連接，接通儀表電源即可。如果是關(guān)電時間不長，極化時間會短一些，較快地穩(wěn)定。

    4.5電極的標(biāo)定

    每只氧電極都有自己的零點(diǎn)和斜率，而且隨著使用，電解液會逐漸消耗，零點(diǎn)和斜率就會發(fā)生變化。標(biāo)定就是為了得到電極的真實(shí)零點(diǎn)和斜率。

    斜率標(biāo)定：在空氣中標(biāo)定電極的斜率。

    零點(diǎn)標(biāo)定：電極零點(diǎn)一般采用實(shí)驗(yàn)室比較法，出廠已標(biāo)定好客戶不用再標(biāo)零點(diǎn)。

    出廠時，我們已經(jīng)標(biāo)定了電極的零點(diǎn)和斜率。實(shí)際上，零點(diǎn)很穩(wěn)定，在實(shí)際使用過程中變化很小，即使是更換了電解液或隔膜后，零點(diǎn)的漂移也很小。

    注釋：1、無水Na2SO3溶解于溫度高于35℃的純水中，形成“無氧水”來標(biāo)零點(diǎn),這種方法只能檢測電極是否能跌到10ug/L左右，能達(dá)到0ug/L的無氧水很難辦到。因此不能用“無氧水”來標(biāo)零點(diǎn)。

    2、微量氧電極，每支氧電極只需在空氣中標(biāo)定斜率即可。若在線密閉測量誤差大，可以用實(shí)驗(yàn)室比較法，用零點(diǎn)標(biāo)定法標(biāo)定電極零點(diǎn)。

    4.6電極的維護(hù)

    在使用中容易發(fā)生的是膜的堵塞，造成測量不穩(wěn)、不準(zhǔn)。由于水質(zhì)的變化，特別是對電廠，關(guān)爐后再開爐，水中夾帶作較多的雜質(zhì)，嚴(yán)重時可用眼看見有污物（爛泥、鐵銹、藻類物質(zhì)等）覆在膜上。對這類污染容易發(fā)現(xiàn)，而對另一類離子污染用戶就不易發(fā)現(xiàn)。因微小的離子附著在膜的表面，影響了膜的透氣性，而用肉眼又不易發(fā)現(xiàn)。對這類污染，可將電極取下，用3%～5%的浸泡幾個小時后再使用。

    每次標(biāo)定前應(yīng)用肉眼觀察隔膜是否有損壞。若隔膜上敷有臟物，應(yīng)用軟紙小心搽去。

    隔膜失效后應(yīng)更換。以下幾種現(xiàn)象常常表示隔膜失效：

    響應(yīng)時間變長，反應(yīng)變慢；二次表讀數(shù)不穩(wěn)定，漂移大。

    4.7電極的性能檢查

    為了檢測電極性能的好壞，可通過零氧測量，定性地檢測電極的好壞。先將電極取出，置于空氣中，穩(wěn)定幾十分鐘后，記下濃度值。濃度值與附錄的溫度與濃度對應(yīng)表相吻合，不對就采用斜率標(biāo)定。再將電極置于無氧水中，幾十分鐘后，T401ppb電極在10ug/L以下，T401ppm電極在500ug/L以下。讀數(shù)超出以上范圍，往往是電解液用盡或隔膜損壞，應(yīng)更換。若更換以后還不好，就應(yīng)是電極本身的問題了，請與我們聯(lián)系。

    4.8 電解液、膜體的更換

    電解液具有13.0pH的強(qiáng)堿性，應(yīng)避免與皮膚、黏膜和眼睛接觸安。如不慎有上述情形發(fā)生，應(yīng)迅速用大量的清水沖洗。建議戴上手套加以保護(hù)。

    電極出廠時配有膜體和電解液，并已檢測過，用戶可以直接使用。但如用戶存放了幾個月才用，就應(yīng)先更換電解液。

    若有隔膜失效的現(xiàn)象（如響應(yīng)時間變長，在零氧環(huán)境中電流偏大或機(jī)械損傷等），應(yīng)更換敏感膜體。

    更換電解液和敏感膜體，應(yīng)遵守以下要點(diǎn)：

    1、用手持住電極，使其呈垂直態(tài)，膜體向下，旋下舊的膜體；

    2、象甩一樣，甩掉殘留的電解液；

    3、用清水清洗膜體、陰陽電極和電極內(nèi)體，并晾干或用軟紙搽干，兩者均不能帶有水滴；

    4、目測O型圈是否有損傷，若有，應(yīng)更換。

    5、將新的原配電解液滴入（新的）膜體內(nèi)腔。不要太滿（只要充滿電極內(nèi)體與膜體的對應(yīng)）空間即可，約占整個敏感膜體的大部分空間。

    6、將電極垂直握住，向上慢慢地旋緊膜體，一定要旋兩圈后退一圈，確保沒有氣泡夾雜。多余的電解液會滲出來，將其搽干凈。膜體應(yīng)輕松地套上O型圈，如需要使用才能套上或根本就套不上O型圈，是因?yàn)槟んw沒有安裝正確，需重新安裝。

    7、次更換了電解液或膜后，應(yīng)重新極化和標(biāo)定。