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溶氧電極的結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)有哪些?

更新日期:2021-06-09      瀏覽次數(shù):2493

溶氧電極是由一透氣膜覆蓋的電流型電極,一般分為兩類:原電池型和極譜型,原電池型電極無(wú)需外加電壓,極譜(Polargrafic)型電極需要外加0.6-0.8V的極化電壓。一般我們發(fā)酵罐上用的都是極譜型電極。

 

溶氧電極一般由陰極、陽(yáng)極、電解質(zhì)和塑料薄膜構(gòu)成。

陰極:一般陰極材料的要求很高,如白金或銀度在99.999%以上,極譜型電極的陰極表面做得很小,一般其直徑在1-50μm的范圍,形成的還原電流在n*,因此,需要專門的電子放大裝置。

陽(yáng)極:陽(yáng)極的材料依然要求很高,如白金或銀度在99.999%以上,一般陽(yáng)極作成圓筒狀,其表面積需陰極面積大數(shù)十倍。

電解質(zhì):基本有KOH、KCl、醋酸鉛等。

薄膜:薄膜一般采用聚四氟乙烯(F4)或聚四氟乙烯-聚六氟丙烯的共聚體,也曾用聚氯丙烯,聚乙烯,聚丙烯等。其主要性能符合DO電極的耐高溫(>200℃),透氣性能好的要求。其厚薄也很有講究,膜越薄,靈敏度越高,一般在0.01-0.05mm的范圍。膜性能對(duì)一個(gè)好的電極響應(yīng)非常重要。需要膜對(duì)氧具有高度的透性和對(duì)CO2低的透性。
 

溶氧電極的技術(shù)指標(biāo):

穩(wěn)定性:當(dāng)被測(cè)DO不變,電流輸出應(yīng)長(zhǎng)期不變,否則這種電極就無(wú)法使用。但實(shí)際上電極輸出的漂移是難免的,一般,其標(biāo)準(zhǔn)隨時(shí)間偏差在SD=0.1%/d 是允許的。當(dāng)然SD越小越好。

耐滅菌性能要求能耐131℃1h高壓蒸汽滅菌。

響應(yīng)時(shí)間:指電極輸出跟蹤溶氧濃度的變化的速度,是電極靈敏度的衡量,以響應(yīng)95%或90%;所需時(shí)間為指標(biāo)。一般在30s- 2 min。對(duì)以連機(jī)在線測(cè)定,要求靈敏度高一些好。

電極的工作壽命:這是指換一次電解質(zhì)能維持正常測(cè)定的時(shí)間,當(dāng)然越長(zhǎng)越好,一般至少1個(gè)月以上,好的電極可以達(dá)到半年以上。至于電極的壽命應(yīng)不低于3-5年。殘余電壓/電流是指液體中無(wú)或零氧狀態(tài)下的電極輸出,當(dāng)然越小越好,一般允許在1%以下。

 

線性范圍:這是指與電極輸出成正比的溶氧濃度范圍,當(dāng)然越寬越好,一般允許在0-50%純氧范圍。

 

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