溶氧(DO)是溶解氧(Dissolved Oxygen)的簡稱,是表征水溶液中氧的濃度的參數溶解氧電極是一種基于極譜原理的測定溶解在液體中的氧的電流型電極。
溶解氧電極的分類:測定DO的方法有多種:如化學Winkler法,電極方法,質譜儀等。這里主要介紹電極方法。溶氧電極最早是由Clark(1956)發明的。它是由一透氣薄膜復蓋的電流型電極。DO電極可分為兩類:原電池(Galvanic)型和極譜(Polargrafic)型。
溶解氧電極工作原理如下:
對原電池型的電極,非常重要的一點是主要阻力應落在薄膜上,即薄膜的阻力遠大于液膜阻力,這樣被測液體的流動引起的阻力的變化對氧擴散的影響可以減到最小。因此,從下式中可以看出測氧實質上是測定氧的擴散速度。
IS = N FA(Pm/dm)P0
IS為輸出電流 N 為氧被還原所得電子數 F為法拉第常數A為陰極表面積
Pm 塑料膜的擴散系數dm為膜的厚度 P0為被測液體中的氧的分壓
基于這一原理,原電池型電極在測量粘稠的發酵液中的DO時,應盡量使用厚一點的薄膜,這樣可使液膜阻力的變化,從而輸出電流的波動小一些。對極譜型電極,則流體運動對電極的輸出沒有影響。
溶解氧電極注意事項:
事實上,溶解氧電極測定的不是溶解氧濃度,而是氧活度或者是氧分壓。通常用空氣或不含養的氮氣來標定100%和零點。液體中真正的溶解氧濃度可以用化學法測定。
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