電化學(xué)氧分析儀是一種基于電化學(xué)原理來(lái)檢測氣體中氧氣濃度的設備。其核心原理是利用電極與氣體中的氧氣發(fā)生氧化還原反應,通過(guò)測量反應過(guò)程中產(chǎn)生的電流來(lái)推算出氧氣的濃度。
核心原理:
電極結構:電化學(xué)氧分析儀主要由工作電極和對電極組成,兩者通過(guò)一層電極液隔開(kāi)。工作電極通常采用氧化鉑(PtO)或氧化銀(AgO)等催化劑材料,而對電極則使用銀氯化銀(Ag/AgCl)或鉑黑電極。
氧化還原反應:當氣體中的氧氣通過(guò)擴散作用進(jìn)入電極時(shí),與工作電極上的催化劑發(fā)生氧化還原反應。這個(gè)過(guò)程中,氧氣被還原成氫氧根離子(OH?),同時(shí)產(chǎn)生電子。
電流產(chǎn)生:氧化還原反應導致電荷轉移,從而產(chǎn)生電流。這個(gè)電流的大小與氧氣分子的濃度成正比,因此可以通過(guò)測量電流來(lái)推算出氧氣的濃度。
工作原理:
電化學(xué)氧分析儀的工作原理基于極化電流和充放電過(guò)程。在工作電位下,氧電極上的催化劑表面上氧氣和水反應形成氧化物(如PtO),這個(gè)過(guò)程是充電過(guò)程。隨后,氧化物又被還原為氧氣,同時(shí)釋放電子,這是放電過(guò)程。通過(guò)不斷施加外加電壓,進(jìn)行充放電循環(huán),就可以得到氧氣分子的濃度信息。
總結來(lái)說(shuō),電化學(xué)氧分析儀通過(guò)測量電極間由氧氣濃度決定的電流,實(shí)現了對氣體中氧氣濃度的精確檢測。這種設備具有使用廣泛、檢測準確、穩定性好等優(yōu)勢,在工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。