اجزای جزئی و معرفی الکترودهای اکسیژن سنج محلول

اجزای جزئی و معرفی الکترودهای اکسیژن سنج محلول

ساختار الکترود اکسیژن متر محلول: به طور کلی از کاتد، آند، الکترولیت و فیلم پلاستیکی تشکیل شده است.

الکترولیت: فرمول الکترولیت به طور کلی محرمانه تلقی می شود و به راحتی توسط بازرگانان فاش نمی شود. تهیه الکترولیت بسیار خاص است و نیاز به استفاده از آب بدون یون دارد. برخی از یون های آلاینده به طور جدی بر عملکرد الکترود تأثیر می گذارد. معرف های دارویی مورد استفاده باید حداقل درجه AR باشند. الکترولیت های مفید عبارتند از KOH. پروب های KCl، Pb(AcO)2 و سایر پروب های سنسور رطوبت، لوله های گرمایش الکتریکی فولاد ضد زنگ، سنسورهای PT100، دریچه های برقی سیال، بخاری های آلومینیومی ریخته گری، و حلقه های گرمایش.

فیلم: به طور کلی از پلی تترا فلوئورواتیلن (F4) یا پلی تترا فلوئورواتیلن-پلی هگزا فلوئوروپروپیلن استفاده می شود. از پلی پروپیلن کلرید نیز استفاده شده است. فیلم پلی اتیلن دارای نفوذپذیری بالا در برابر اکسیژن و نفوذپذیری کم نسبت به CO2 است.

پاسخ الکترود تجزیه و تحلیل ساده ما از عملکرد الکترود نشان می دهد که پاسخ الکترود با ثابت الکترود، k: k=π2D/d2 مرتبط است. D ضریب انتشار فیلم و d ضخامت فیلم است.

هر چه K بزرگتر باشد، پاسخ سریعتر است. البته ساختار الکترود تاثیر زیادی بر عملکرد الکترود خواهد داشت.

غشای جبران فشار
الکترودهای مورد استفاده در مخزن عموماً مجهز به غشاهای جبران فشار هستند و الکترودهای مورد استفاده در مخازن تخمیر شیشه ای کوچک معمولاً از نوع متعادل منافذ استفاده می کنند. وزن غشای جبران فشار برای مقابله با انبساط حرارتی الکترولیت در هنگام انفجار با فشار بالا مورد نیاز است. به طور کلی از سیلیکون ساخته شده است.

اصل کار
اکسیژن موجود در آب باید از غشاء عبور کرده و به سطح کاتد برسد تا بتواند توسط الکترود کاهش یابد. بنابراین، اکسیژن قبل از انتشار به سطح کاتد نیاز به غلبه بر مقاومتی دارد که مهمترین آنها مقاومت فیلم مایع نزدیک به فیلم و مقاومت خود فیلم است. برای الکترودهای نوع سلول گالوانیکی، بسیار مهم است که مقاومت اصلی روی فیلم بیفتد، یعنی مقاومت فیلم بسیار بیشتر از مقاومت فیلم مایع باشد، به طوری که تاثیر تغییرات مقاومت ناشی از جریان مایع اندازه گیری شده در انتشار اکسیژن را می توان به حداقل رساند. . بنابراین، از فرمول (1) می توان دریافت که اندازه گیری اکسیژن اساساً اندازه گیری سرعت انتشار اکسیژن است.

IS {0}} N FA (PM/dm)P0 (1)
در فرمول، IS جریان خروجی است، N تعداد الکترون‌هایی است که با کاهش اکسیژن به دست می‌آیند، F ثابت فارادی است، A مساحت سطح کاتد، Pm ضریب انتشار لایه پلاستیکی است، dm ضخامت لایه است. ، و P{0}} فشار جزئی اکسیژن در مایع مورد اندازه گیری است. .

بر اساس این اصل، هنگام اندازه گیری DO در آبگوشت تخمیر چسبناک، الکترودهای نوع سلول گالوانیکی باید سعی کنند از یک لایه ضخیم تر استفاده کنند که می تواند تغییر مقاومت فیلم مایع را کاهش دهد و در نتیجه نوسان جریان خروجی را کاهش دهد. برای الکترودهای پلاروگرافی، حرکت سیال هیچ تاثیری بر خروجی الکترود ندارد.

موارد احتیاط
در واقع، الکترود اکسیژن متر محلول، غلظت اکسیژن محلول را اندازه گیری نمی کند، بلکه فعالیت اکسیژن یا فشار جزئی اکسیژن را اندازه گیری می کند. معمولاً از هوا یا نیتروژن بدون اکسیژن برای کالیبره کردن نقاط 100% و صفر استفاده می شود. غلظت واقعی اکسیژن محلول در مایع را می توان به روش شیمیایی تعیین کرد.