摘要：溶解氧測定儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度（實際上是氧分壓）轉換成電信號，再經放大、調整（包括鹽度、溫度補償），由模數轉換顯示。本文講述了溶氧儀的工作原理，使用及其維護以及溶解氧測定儀的標定方法，供大家了解。
　　
　　一、溶解氧測定儀的工作原理
　　
　　溶解氧測定儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度（實際上是氧分壓）轉換成電信號，再經放大、調整（包括鹽度、溫度補償），由模數轉換顯示。測定溶解氧實用的膜電極有兩種類型：極譜型（Polarography）和原電池型（GalvanicCell）。極譜型（Polarography）：電極中，由黃金（Au）環或鉑（Pt）金環作陰極;銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5～1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達黃金陰極表面，在電極上發生如下反應。
　　
　　陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ;同時，陽極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl;在正常情況下，上述還原-氧化反應產生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示：
　　
　　i∞=nFA（Pm/L）Cs式中：i∞-穩定狀態的擴散電流n-得失電子數;F-法拉第常數（96500庫侖）;A-陰極表面積（平方厘米）;Pm-薄膜的滲透系數（厘米2/秒）;L-薄膜的厚度（厘米）;Cs-溶解氧濃度（ppm）。當電極結構和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數。令K=nFA（Pm/L），則上式中：i∞=KCs。
　　
　　因此可見，只要測得擴散電流i∞，即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號產品采用各自技術進行補償。原電池型（GalvanicCell）：當外界氧分子透過薄膜進入電極內相到達陰極的三相界面時，產生下式反應。
　　
　　銀陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ同時，鉛陽極被氧化：2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO2+2H2O即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時向外電路獲得電子;鉛陽極被氫氧化鉀
　　
　　溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號電流通過，其值與溶氧濃度成正比。
　　
　　二、溶解氧測定儀的使用與維護
　　
　　1.儀器使用前先接上穩壓電源和電池。
　　
　　2.新購買的儀器或長時間不用再啟用時，電極要加電解液（否則測不出溶解氧值）。
　　
　　3.把電極護套向后拉，插上氧電極，要確保插頭與插座接觸的完好（聽到一聲嗒），通電極化5分鐘。
　　
　　4.零氧校準：將電極放入5%亞硫酸鈉溶液中，顯示值越接近零越好。空氣中滿度校準：顯示值在當時溫度的對應飽和溶解氧值。如果相差較大可反復二次校零氧和滿度校準。
　　
　　5.儀器要定期校準和更換電解液和膜，以保證測量準確性。如果儀器經常使用，建議10天校準一次。安裝膜時要確保膜與黃金表面*接觸否則會出現零氧下不去，或測量過程中數值不準或不穩。
　　
　　6.溶解氧電極長期使用，特別是一直測定污水后，電極內的銀極會發黑氧化，此時需經常更換電解液和薄膜，清潔銀極表面和黃金表面。如果各項指標不理想，應考慮購買新電極。
　　
　　7.溶解氧電極不用時可儲存于蒸餾水中。儀器長時間不用時應將電池取出。
　　
　　8.取樣測量時電極與溶液應相對運動，不可靜止（緩緩攪動）。
　　
　　三、溶解氧測定儀的注意事項
　　
　　1.使用極譜式電極時，校正或測量前要預熱至少15-30分鐘。
　　
　　2.為確保膜的電解液內沒有氣泡，ASI膜帽在設計上要求在裝上膜頭時要排除掉所有液腔內的空氣。
　　
　　3.膜表面上不能留有任何氣泡，否則它會將氣泡當作氧飽和樣品進行讀數。
　　
　　4.即使使用的是帶有自動溫度補償的儀表，也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極。
　　
　　5.電極應在空氣中校正，以空氣作為的飽和溶解氧標準點。
　　
　　6.由于電極對氧的消耗，探頭表面氧的濃度會瞬間降低，因此測量時要對溶液進行攪拌，這很重要。
　　
　　7.如膜已破損則要進行更換。
　　
　　四、溶解氧測定儀的標定方法
　　
　　溶解氧測定儀一般可采用標準液標定或現場取樣標定。
　　
　　（1）溶解氧測定儀標準溶液標定法：標準溶液標定一般采用兩點標定，即零點標定和量程標定。零點標定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程標定溶液可根據儀表測量量程選擇4M的KCl溶液（2mg/L）;50%的甲醇溶液（21.9mg/L）。
　　
　　（2）溶解氧測定儀現場取樣標定法（Winkler法）：在溶解氧測定儀實際使用中，多采用Winkler方法對溶解氧測定儀進行現場標定。使用該方法時存在兩種情況：取樣時儀表讀數為M1，化驗分析值為A，對儀表進行標定時儀表讀數仍為M1，這時只須調整儀表讀數等于A即可;取樣時儀表讀數為M1，化驗分析值為A，對儀表進行標定時儀表讀數改變為M2，這時就不能將調整儀表讀數等于A，而應將儀表讀數調整為1MA×M2。
　　
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