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分析与专用仪表

AOXY5000极谱式溶氧仪

添加时间:2019/03/11

AOXY5000溶氧仪

 

溶解氧仪是测量溶解在水溶液内的氧气的含量。氧气通过周围的空气、空气流动和光合作用溶解于水中。可用来测量用来对氧含量会影响反应速度、流程效率或环境的流程进行监控:如水产养殖、生物反应、环境测试(湖、溪、海洋)、水/废水处理、葡萄酒生产。

 

通过呼吸和分解作用,溶解氧会在水中消耗,主要依靠空气和光合作用进行补充。水中氧的含量主要取决于温度。温水的氧浓度要低于冷水。但溶氧含量过高对动植物会有害。

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溶氧电极可以用来测量现场或实验室内被测样品水溶液内的溶氧含量。由于溶解氧是水的质量的主要指标之一,因此溶氧电极可广泛用于各种场合下的溶氧含量的测量,尤其是养殖水、光合作用和呼吸作用及现场测量。在对溪水和湖水支持生物存活的能力进行评估时,要进行生化需氧量测试(BOD)在消耗氧气的含有有机物的样品水溶液变腐时对其进行测量并确定溶氧浓度和样品水溶液温度之间的关系。

 

溶氧浓度通常用mg/L(每升水的溶氧量)或ppm(百万分之几)。

 

确定溶氧有两种方式,极谱式和原电池式。极谱式电极需仪表输入一电压对电极进行

极化。由于外加电压可能要15分钟才能稳定,因此极谱式电极使用前通常要进行预热确保电极能妥当极化。原电池式的两个极由两种不同的能自发极化产生电压的金属构成。由于原电池式的电压是自发产生而不是外界提供的,因此原电池式电极使用时无需极谱式电极极化所需的“预热”。

 

溶氧仪实用的膜电极有两种类型:极谱型(Polarography)和原电池型(Galvanic Cell)。极谱型(Polarography):电极中,由黄金(Au)环或铂(Pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5伏的
极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面,在电极上发生如下反应。
阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同时,阳极被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl
在正常情况下,上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示:
i∞=nFA(Pm/L)Cs
式中:i∞-稳定状态的扩散电流
n-得失电子数
F-法拉第常数(96500 库仑)
A-阴极表面积(平方厘米)
Pm-薄膜的渗透系数(厘米2/秒)
L-薄膜的厚度(厘米)
Cs-溶解氧浓度(ppm)
当电极结构和薄膜确定之后,式中A、Pm、L、n等均为常数。令K= nFA(Pm/L),则上
式中:i∞=KCs。
因此可见,只要测得扩散电流i∞,即可测得溶解氧浓度。为消除温度、盐度和气压因素影响,各型号产品采用各自技术进行补偿。
原电池型(Galvanic Cell):当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时,产生下式反应。
银阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ
同时,铅阳极被氧化:2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O

即:氧在银阴极上被还原为氢氧根离子,并同时向外电路获得电子;铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀,生成铅酸氢钾,同时向外电路输出电子。接通外电路之后,便有信号电流通过,其值与溶氧浓度成正比。

一、概述 

在线溶解氧仪是我公司的一种高智能化在线连续监测仪,为公司生产的在线电化学分析仪之一。可配T401极谱式电极,从而自动实现从ppb级到ppm级的宽范围测量,是检测环保污水、锅炉给水、凝结水等行业的液体中氧含量测量的专用仪器。

T401ppb以响应快、稳定、可靠、使用费用低等特点,适合火力发电厂大量使用。配T401ppm电极测量ppm级,适合用于环保行业。

二、功能及特点

界面美观,全中文显示:采用高分辨率液晶显示模块,所有的数据、状态和操作提示全中文显示,没有厂家自己定义的符号或代码。

多参数同时显示:在同一屏上同时显示氧浓度值、输入电流或输出电流、温度和状态。

三种标定方式:除传统的零点标定和斜率标定方法外,还有手动输入零点或者斜率。

三、技术指标

1、标准:JJG 291-1999《覆膜电极溶解氧测定仪》;

2、中文液晶显示,中文操作界面;

3、测量范围:0~200.0 ug/L;0~20.00 mg/L(自动切换);

0~60℃;

分 辨 度:0.1 ug/L,0.01 mg/L, 0.1℃;0.1%;

4、整机基本误差:ug/L:±1.0%FS;mg/L:±0.5%FS ,

温度:±0.5℃;

5、整机示值重复性:±0.5%FS;

6、整机示值稳定性:±1.0%FS;

7、自动温度补偿范围:0~60℃,25℃为基准;

8、响应时间:<60秒(终值的98%,25℃) 

 37℃:98%终值<20秒;

9、输出电流误差:≤±1.0%FS;

10、RS485通讯接口(选配);也可选配RS232通讯,请订货时指明;

 

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四、电极的使用及维护

4.1电极工作原理

本表采用极谱式电极,阳电极为Ag/AgCl、阴电极为铂金(Pt)组成,两者之间充满特殊成份的是电解液。由硅橡胶渗透膜包裹于电极四周。测量时,电极间加上675mV的极化电压,氧渗透过隔膜在阴极消耗,同时等量的氧在阳极产生,这个动态过程进行到两边的氧分压相同时达到平衡.此时两电极间的电流与氧分压成正比,二次表检测到此电流,再经过一系列变换,得到氧浓度和氧含量.同时,NTC(负温度系数热敏电阻)检测被测量液的温度,二次表采样后进行温度补偿,将氧浓度或氧含量折算成25℃时的值。

阴极反应:O2+2H2O+4e-→4OH-

阳极反应:4Ag+4Cl-→4AgCl+4e-

4.2电极的结构

下图为氧电极的各组件及相互关系:

★用时要取掉保护套

最内部内含铂丝阴极和热敏电的玻璃棒,它被套在呈管状的银阳极里面,两者组成电极内体。内体又被嵌入不锈钢电极杆中。

因电极几何尺寸合理、膜薄渗透性高、电极腔体内的电解液成分好且用量少等优点,使得电极的响应速度较快。而国内的一些覆膜式氧电极腔体内需要加入20mL左右的电解液,本底氧消耗的时间就相当长,造成较长的时间投不上。

4.3电极的存放

充有电解液并套上保护套时,电极可存放几个月。保护套可以减少电解液的干涸。

若要将电极连续存放超过六个月时,应将膜体中的电解液倒掉,使阴阳电极保持干燥。此时不能将电极接到二次表上通电极化。

4.4电极的极化

首次使用或连续断电5~10分钟以上时,与仪表连接好通电后,所进行的是极化。以使电极里的化学体系达到平衡,降低零氧电流,使电极稳定。开始时,电极的电流较大,按指数规律下降,6个小时后便处于稳定态,在此期间的显示数据将逐渐降低,直到稳定。随后才能进行标定。

极化过程需要6小时,先将电极与二次表正确连接,接通仪表电源即可。如果是关电时间不长,极化时间会短一些,较快地稳定。

4.5电极的标定

每只氧电极都有自己的零点和斜率,而且随着使用,电解液会逐渐消耗,零点和斜率就会发生变化。标定就是为了得到电极的真实零点和斜率。

斜率标定:在空气中标定电极的斜率。

零点标定:电极零点一般采用实验室比较法,出厂已标定好客户不用再标零点。

出厂时,我们已经标定了电极的零点和斜率。实际上,零点很稳定,在实际使用过程中变化很小,即使是更换了电解液或隔膜后,零点的漂移也很小。

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注释:1、无水Na2SO3溶解于温度高于35℃的纯水中,形成“无氧水”来标零点,这种方法只能检测电极是否能跌到10ug/L左右,能达到0ug/L的无氧水很难办到。因此不能用“无氧水”来标零点。

2、微量氧电极,每支氧电极只需在空气中标定斜率即可。若在线密闭测量误差大,可以用实验室比较法,用零点标定法标定电极零点。

4.6电极的维护

在使用中最容易发生的是膜的堵塞,造成测量不稳、不准。由于水质的变化,特别是对电厂,关炉后再开炉,水中夹带作较多的杂质,严重时可用眼看见有污物(烂泥、铁锈、藻类物质等)覆在膜上。对这类污染容易发现,而对另一类离子污染用户就不易发现。因微小的离子附着在膜的表面,影响了膜的透气性,而用肉眼又不易发现。对这类污染,可将电极取下,用3%~5%的稀盐酸浸泡几个小时后再使用。

每次标定前应用肉眼观察隔膜是否有损坏。若隔膜上敷有脏物,应用软纸小心搽去。

隔膜失效后应更换。以下几种现象常常表示隔膜失效:

响应时间变长,反应变慢;二次表读数不稳定,漂移大。

4.7电极的性能检查

为了检测电极性能的好坏,可通过零氧测量,定性地检测电极的好坏。先将电极取出,置于空气中,稳定几十分钟后,记下浓度值。浓度值与附录的温度与浓度对应表相吻合,不对就采用斜率标定。再将电极置于无氧水中,几十分钟后,T401ppb电极在10ug/L以下,T401ppm电极在500ug/L以下。读数超出以上范围,往往是电解液用尽或隔膜损坏,应更换。若更换以后还不好,就应是电极本身的问题了,请与我们联系。

4.8 电解液、膜体的更换

电解液具有13.0pH的强碱性,应避免与皮肤、黏膜和眼睛接触安。如不慎有上述情形发生,应迅速用大量的清水冲洗。建议戴上手套加以保护。

电极出厂时配有膜体和电解液,并已检测过,用户可以直接使用。但如用户存放了几个月才用,就应先更换电解液。

若有隔膜失效的现象(如响应时间变长,在零氧环境中电流偏大或机械损伤等),应更换敏感膜体。

更换电解液和敏感膜体,应遵守以下要点: 

1、用手持住电极,使其呈垂直态,膜体向下,旋下旧的膜体;

2、象甩体温计一样,甩掉残留的电解液;

3、用清水清洗膜体、阴阳电极和电极内体,并晾干或用软纸搽干,两者均不能带有水滴;

4、目测O型圈是否有损伤,若有,应更换。

5、将新的原配电解液滴入(新的)膜体内腔。不要太满(只要充满电极内体与膜体的对应)空间即可,约占整个敏感膜体的大部分空间。

6、将电极垂直握住,向上慢慢地旋紧膜体,一定要旋两圈后退一圈,确保没有气泡夹杂。多余的电解液会渗出来,将其搽干净。最后膜体应轻松地套上O型圈,如需要使用才能套上或根本就套不上O型圈,是因为膜体没有安装正确,需重新安装。

7、次更换了电解液或膜后,应重新极化和标定。

 

联系我们

公司总机:0591-87859937

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总部地址:福建省福州市马尾区江滨东大道96号

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