Delkomponenter och införande av mätarelektroder för löst syre
Upplöst syremätareelektrodstruktur: består vanligtvis av katod, anod, elektrolyt och plastfilm.
Elektrolyt: Formeln för elektrolyt anses allmänt vara konfidentiell och är inte lätt att avslöja av handlare. Beredningen av elektrolyten är mycket speciell och kräver användning av jonfritt vatten. Vissa förorenande joner kommer att allvarligt påverka elektrodens prestanda. De farmaceutiska reagensen som används måste vara av minst AR-kvalitet. Användbara elektrolyter inkluderar KOH; KCl, Pb(AcO)2 och andra fuktsensorsonder, elektriska värmerör i rostfritt stål, PT100-sensorer, vätskemagnetventiler, värmare i gjutet aluminium och värmeringar.
Film: Polytetrafluoreten (F4) eller polytetrafluoreten-polyhexafluorpropensampolymer används vanligtvis. Polypropylenklorid har också använts. Polyetenfilm har hög permeabilitet för syre och låg permeabilitet för CO2.
Elektrodrespons Vår enkla analys av elektrodens prestanda visar att elektrodresponsen är relaterad till elektrodkonstanten, k: k=π2D/d2. D är filmens diffusionskoefficient och d är filmtjockleken.
Ju större K är, desto snabbare är responsen. Naturligtvis kommer elektrodens struktur i hög grad att påverka elektrodens prestanda.
tryckkompenserande membran
Elektroderna som används i tanken är vanligtvis utrustade med tryckkompenserande membran, och elektroderna som används i små jäsningstankar av glas antar vanligtvis den porbalanserade typen. Tryckkompensationsmembranets vikt behövs för att klara av elektrolytens termiska expansion under högtrycksexplosion. Vanligtvis gjord av silikon.
arbetsprincip
Syret i vattnet måste passera genom membranet och nå katodens yta innan det kan reduceras av elektroden. Därför måste syre övervinna ett visst motstånd innan det diffunderar till katodytan, av vilka de viktigaste är resistansen hos vätskefilmen nära filmen och resistansen hos själva filmen. För elektroder av galvanisk celltyp är det mycket viktigt att huvudresistansen faller på filmen, det vill säga filmens motstånd är mycket större än vätskefilmens resistans, så att effekten av förändringar i motståndet orsakade av flödet av vätskan som mäts vid syrediffusion kan minimeras. . Därför kan man se från formel (1) att mätning av syre i huvudsak är att mäta diffusionshastigheten för syre.
IS {{0}} N FA (Pm/dm)P0 (1)
I formeln är IS utströmmen, N är antalet elektroner som erhålls genom att reducera syre, F är Faradays konstant, A är katodens ytarea, Pm är diffusionskoefficienten för plastfilmen, dm är filmens tjocklek , och P0 är partialtrycket av syre i vätskan som mäts. .
Baserat på denna princip, vid mätning av DO i viskös jäsningsbuljong, bör elektroder av galvanisk celltyp försöka använda en tjockare film, vilket kan minska förändringen i vätskefilmresistans och därmed minska fluktuationen i utströmmen. För polarografiska elektroder har vätskerörelse ingen effekt på elektrodens uteffekt.
Försiktighetsåtgärder
I själva verket mäter mätarelektroden för löst syre inte koncentrationen av löst syre, utan syreaktiviteten eller syrepartialtrycket. Luft eller syrefritt kväve används vanligtvis för att kalibrera 100%- och nollpunkterna. Den verkliga koncentrationen av löst syre i en vätska kan bestämmas kemiskt.
