용존 산소 측정기 전극의 일부 구성 요소 및 도입
용존 산소 측정기 전극 구조: 일반적으로 음극, 양극, 전해질 및 플라스틱 필름으로 구성됩니다.
전해질: 전해질의 공식은 일반적으로 기밀로 간주되며 판매자가 쉽게 공개하지 않습니다. 전해질의 준비는 매우 까다로우며 이온이 없는 물을 사용해야 합니다. 일부 오염 이온은 전극 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 사용되는 의약품 시약은 AR 등급 이상이어야 합니다. 유용한 전해질에는 KOH가 포함됩니다. KCl, Pb(AcO)2 및 기타 습도 센서 프로브, 스테인레스 스틸 전기 가열 튜브, PT100 센서, 유체 솔레노이드 밸브, 주조 알루미늄 히터 및 가열 링.
필름: 폴리테트라플루오로에틸렌(F4) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌-폴리헥사플루오로프로필렌 공중합체가 일반적으로 사용됩니다. 폴리프로필렌 클로라이드도 사용되었습니다. 폴리에틸렌 필름은 산소에 대한 투과성은 높고 CO2에 대한 투과성은 낮습니다.
전극 응답 전극 성능에 대한 간단한 분석은 전극 응답이 전극 상수 k: k=π2D/d2와 관련이 있음을 보여줍니다. D는 필름의 확산 계수이고, d는 필름 두께입니다.
K가 클수록 응답이 빨라집니다. 물론 전극의 구조는 전극의 성능에 큰 영향을 미치게 된다.
압력 보상 막
탱크에 사용되는 전극에는 일반적으로 압력 보상막이 장착되어 있으며 소형 유리 발효 탱크에 사용되는 전극은 일반적으로 기공 균형 유형을 채택합니다. 고압 폭발 시 전해질의 열팽창에 대처하기 위해서는 압력 보상막 중량이 필요합니다. 일반적으로 실리콘으로 만들어집니다.
작동 원리
물 속의 산소는 전극에 의해 환원되기 전에 막을 통과하여 음극 표면에 도달해야 합니다. 따라서 산소는 음극 표면으로 확산되기 전에 일부 저항을 극복해야 하며, 그 중 가장 중요한 것은 필름에 가까운 액체 필름의 저항과 필름 자체의 저항입니다. 갈바니 전지 유형 전극의 경우 주 저항이 필름에 떨어지는 것이 매우 중요합니다. 즉, 필름의 저항이 액체 필름의 저항보다 훨씬 커서 저항 변화로 인한 영향이 산소 확산으로 측정되는 액체의 흐름을 최소화할 수 있습니다. . 따라서 산소를 측정하는 것은 본질적으로 산소의 확산속도를 측정하는 것임을 식(1)을 통해 알 수 있다.
IS {{0}} N FA (Pm/dm)P0 (1)
식에서 IS는 출력전류, N은 산소를 환원시켜 얻은 전자의 수, F는 패러데이 상수, A는 음극 표면적, Pm은 플라스틱 필름의 확산계수, dm은 필름의 두께 , P0는 측정되는 액체의 산소 부분압입니다. .
이 원리에 따라 점성 발효액에서 DO를 측정할 때 갈바니 전지 유형 전극은 더 두꺼운 필름을 사용하려고 노력해야 합니다. 이렇게 하면 액체 필름 저항의 변화를 줄여 출력 전류의 변동을 줄일 수 있습니다. 폴라로그래픽 전극의 경우 유체 움직임은 전극의 출력에 영향을 미치지 않습니다.
지침
실제로 용존 산소 측정기 전극은 용존 산소 농도가 아니라 산소 활성도 또는 산소 분압을 측정합니다. 공기 또는 무산소 질소는 일반적으로 100% 및 영점을 교정하는 데 사용됩니다. 액체의 실제 용존 산소 농도는 화학적으로 결정될 수 있습니다.
