水质溶解氧是指溶解在水中的空气中的分子态氧,简称DO。水质溶解氧是衡量水质好坏的重要指标。氧气是生物生存的重要源泉,水体里会溶解一定量的氧气,以保证水生生物正常的生命活动。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在20℃、100kPa下,纯水里大约为溶解氧9mg/L。如果水体存在污染,那么这些污染的有机或无机化合物在好氧菌作用下发生生物降解,要消耗水里的溶解氧,从而导致溶解氧的含量降低。溶解氧检测仪的电极是其核心部件,主要用于测量水中的溶解氧含量。
一、电极类型
溶解氧检测仪的电极主要分为两种类型:原电池型和极谱型。
原电池型电极
工作原理:基于氧分子在电极上发生氧化还原反应产生电流的原理进行工作。当电极浸入含有溶解氧的液体中时,氧分子在阴极上被还原成氢氧根离子,同时阳极上的金属被氧化,从而形成电流。通过测量电流的大小,可以推算出溶解氧的浓度。
组成:通常由阴极(如金或银)、阳极(如铅)和电解质(如氯化钾溶液)组成。
特点:结构简单、价格相对较低,但响应速度慢、精度易受温度影响、使用寿命相对较短。
极谱型电极
工作原理:基于电化学极谱原理进行工作。它利用施加在电极上的极化电压促进氧分子在电极表面的氧化还原反应,从而测量溶解氧的浓度。
组成:通常由阴极(如铂或金)、阳极(如银-氯化银或汞-氯化亚汞)和电解质(如氯化钾溶液)组成。电极外部还覆盖有一层透氧薄膜,如聚四氟乙烯或聚乙烯等。
特点:具有更高的灵敏度和更快的响应速度,受温度影响较小,且使用寿命相对较长。但结构相对复杂,价格较高,且需要定期维护和校准。
二、电极性能
灵敏度:电极对溶解氧的响应程度。极谱型电极通常具有更高的灵敏度,能够更快速地响应溶解氧浓度的变化。
稳定性:电极在长时间使用过程中的性能变化情况。优质的电极应具有良好的稳定性,以保障测量结果的准确性。
响应时间:电极从接触到溶解氧到产生稳定电流所需的时间。极谱型电极通常具有更快的响应时间,能够更快地提供测量结果。
使用寿命:电极在正常使用条件下的寿命。这取决于电极的材质、结构以及使用和维护方式等因素。
三、电极维护
为了保障溶解氧检测仪的准确性和稳定性,需要对电极进行定期维护和保养。以下是一些常见的电极维护方法:
定期清洗:使用蒸馏水或纯净水清洗电极膜头腔内部,以去除附着在电极上的污染物和杂质。
更换电解液:当电解液耗尽或污染严重时,需要及时更换新的电解液以保障电极的正常工作。
检查电极状态:定期检查电极的表面状态、膜片是否破损以及电解液是否充足等,以保障电极处于良好的工作状态。
避免污染和损坏:在使用过程中,应避免电极受到污染和损坏,如避免与硬物摩擦、避免暴露在极端温度条件下等。
综上所述,溶解氧检测仪的电极是其核心部件之一,不同类型的电极具有不同的特点和性能。在使用和维护过程中,需要根据实际情况选择合适的电极类型和维护方法,以保障测量结果的准确性和稳定性。