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微量氧分析儀工作原理

更新時(shí)間:2024-06-21

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微量氧分析儀的工作原理主要基于不同的分析方法和技術(shù),以下是其工作原理的詳細解釋?zhuān)凑涨逦姆贮c(diǎn)表示和歸納:

1. 分析方法分類(lèi)

微量氧分析儀的分析方法主要包括:

  • 比色法:利用銅氨溶液進(jìn)行比色分析,但操作復雜,準確度難以保證,現已很少采用。

  • 化學(xué)電池法:利用氧化還原電池的原理進(jìn)行微量氧分析,傳感器是化學(xué)原電池,由陰極、陽(yáng)極和電解液組成。

  • 濃差電池法(氧化鋯電池法):利用氧化鋯元件為檢測器,構成測氧電池,通過(guò)測量?jì)呻姌O間的電位差來(lái)檢測氧含量。

  • 氣相色譜法:可以同時(shí)檢測多種雜質(zhì),適用于復雜的氣體分析。

2. 工作原理詳解

化學(xué)電池法

  • 原理:利用氧化還原電池的原理,陰極上的氧氣得到電子被還原,陽(yáng)極上的金屬鉛失去電子被氧化。

  • 構成:傳感器主要由陰極、陽(yáng)極和電解液組成,這些部件密封于惰性的殼中。

  • 反應式:陰極反應式為O2+2H2O+4e-→4OH-,陽(yáng)極反應式為Pb+2OH-→PbO+H2O+2e,總反應式為2Pb+O2→2PbO。

濃差電池法(氧化鋯電池法)

  • 原理:利用氧化鋯元件作為檢測器的關(guān)鍵部件,構成測氧電池。在氧化鋯管底的內外表面有兩個(gè)鉑電極,即參比電極和測量電極,它們之間因氧濃度不同而產(chǎn)生電位差。

  • 構成:包括氧化鋯管、鉬電極、電極引線(xiàn)、加熱爐、標氣管、熱電偶等部件。

  • 優(yōu)點(diǎn):量程范圍寬,可覆蓋常量至微量的氧含量分析,使用方便,使用壽命長(cháng)。

  • 缺點(diǎn):還原性雜質(zhì)對微量氧的分析有影響。

3. 技術(shù)特點(diǎn)

  • 數字處理技術(shù):采用進(jìn)口電化學(xué)氧氣傳感器,實(shí)現氧氣濃度的連續自動(dòng)在線(xiàn)分析。

  • 離子流傳感器:利用氧化鋯氧泵作用原理,在氧化鋯基片兩面制作電極,在高于300℃左右的工作溫度下工作。

  • 抗干擾性:抗H2、CO、CO2和CH4等氣體交叉干擾,抗弱腐蝕性,允許樣氣中含有適當濃度的弱腐蝕性氣體(如硫化物)。

4. 應用領(lǐng)域

微量氧分析儀廣泛應用于石油化工、空氣分離、保護氣氛爐工藝檢測、氣體生產(chǎn)制造檢測、食品生產(chǎn)過(guò)程氣體檢測、惰性氣體和碳氫化合物氣體中的氧濃度檢測等行業(yè)。

綜上所述,微量氧分析儀通過(guò)不同的分析方法和技術(shù)來(lái)檢測氣體中的微量氧含量,具有高精度、高靈敏度和廣泛的應用范圍。

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