溶氧電極的工作原理:溶氧電極作為測定液體中溶解氧濃度的關鍵裝置,其工作原理基于氧分子在金屬表面的氧化還原反應。當下常見的覆膜氧電極,陰極多采用銀、鉑等貴金屬,陽極則是錫、鉛等活潑金屬,以醋酸緩沖液作為電解質。測量時,液體中的氧透過半透膜抵達陰極,促使兩極間產(chǎn)生電子流動,進而形成電流。氧濃度與電流強度呈正相關,如此一來,溶氧濃度便轉化為電訊號,經(jīng)放大處理后,可在顯示儀或記錄儀上直觀呈現(xiàn)。這種將化學過程轉化為電信號測量的方式,為準確掌握液體溶氧情況提供了有效途徑。極譜法溶氧電極在復雜環(huán)境中具有較高的抗干擾能力和較好的測量準確性,是水質監(jiān)測等領域。武漢光學法溶解氧電極
化工生產(chǎn)中,溶氧電極同樣不可或缺。在各類化工反應中,不同的反應對氧氣濃度有特定要求。溶氧電極可用于監(jiān)測反應過程中的氧氣濃度,為反應提供穩(wěn)定且適宜的條件。以石油化工中的部分氧化反應為例,精細控制氧氣濃度能提高目標產(chǎn)物的選擇性和收率,降低副反應的發(fā)生概率。此外,在化工產(chǎn)品的質量檢測環(huán)節(jié),溶氧電極也可用于檢測產(chǎn)品中溶解氧的含量,確保產(chǎn)品符合質量標準 ,保障化工生產(chǎn)的高效與穩(wěn)定。微基智慧科技(江蘇)有限公司溶氧電極南京生物發(fā)酵用溶氧電極干擾氣體(如 H2S/CO2)可能穿透膜影響測量,需選擇抗干擾膜材料。
溶氧電極的維護是保證其長期穩(wěn)定運行的關鍵。每次使用前,應檢查電極外觀,確保各部件無松動現(xiàn)象。用 ArcAir 或平板連接電極,查看性能指標是否在正常范圍(新電極一般接近 100%,當指標低于 35% 時,需更換新的光氧膜帽)。使用過程中,要注意安裝規(guī)范,電極裝入護套時只能向前推,不可轉動電極桿,避免膜帽松動脫落,連接螺絲可用手或扳手輕輕擰緊。此外,千萬不能向光氧電極膜帽中添加電解液,否則會損毀電極;電極內(nèi)部有污染時,玻璃視窗要用鏡頭紙擦拭 。
不同類型的溶氧電極各有特點。原電池型溶氧電極無需外加電壓,其工作原理基于電極自身材料的氧化還原反應產(chǎn)生電流,從而反映溶解氧濃度。這種電極結構相對簡單,在一些對精度要求不是極高、電源獲取不便的場景中有一定應用。而極譜型溶氧電極需要外加 0.6 - 0.8V 的極化電壓,它具有更高的測量精度和靈敏度,能夠更地測量溶液中的溶解氧濃度,因此在實驗室研究、工業(yè)生產(chǎn)中對溶氧監(jiān)測要求較高的環(huán)節(jié)應用更為廣 。微基智慧科技(江蘇)有限公司科研級溶氧電極的噪聲水平需低于 0.1% FS,確保微弱信號準確采集。
溶氧電極的工作原理基于復雜而精妙的電化學過程。常見的極譜型溶氧電極,在工作時,需向其施加 0.6 - 0.8V 的極化電壓。此時,陰極一般采用如白金等純度極高(99.999% 以上)的材料,會釋放電子;陽極通常為銀等金屬,負責接受電子。當溶液中的氧氣透過覆蓋在電極頭部的透氣膜,進入電解液后,便與陰極和陽極構成完整回路,進而產(chǎn)生電流。根據(jù)法拉第定律,此電流與氧分壓呈正比關系,即 I = k?PO? 。憑借這一特性,溶氧電極能夠將溶液中溶解氧的濃度轉化為可測量的電信號 ,為后續(xù)的分析和監(jiān)測提供基礎。虛擬仿真軟件模擬溶氧電極工作過程,輔助學生理解電化學反應機制。極譜法溶解氧電極報價
溶氧電極插入溶液時需確保膜面完全浸沒,避免空氣殘留。武漢光學法溶解氧電極
溶氧電極能夠準確地測量發(fā)酵液中的溶氧水平。在微生物發(fā)酵過程中,適宜的溶氧水平是菌體生長和代謝的重要保障。當溶氧電極測值顯示溶氧水平較高時,對于好氧微生物而言,充足的氧氣能夠促進其呼吸作用,加速代謝過程。例如,在谷氨酸發(fā)酵中,較高的溶氧條件有利于谷氨酸脫氫酶的活性提高,從而促進谷氨酸的生成積累。同時,高溶氧水平也有助于微生物合成更多的能量物質,如 ATP,為細胞的生長和繁殖提供動力。然而,過高的溶氧水平也可能對某些微生物產(chǎn)生氧化損傷,影響其正常生長和代謝。當溶氧電極監(jiān)測到較低的溶氧水平時,微生物的生長和代謝會發(fā)生明顯變化。對于厭氧微生物或兼性厭氧微生物來說,低溶氧環(huán)境可能是其適宜的生長條件。但對于好氧微生物,低溶氧會限制其呼吸作用,導致能量供應不足。例如,在微生物燃料電池中,陰極的溶氧水平會影響其產(chǎn)電性能。當溶氧電極測值較低時,陰極的氧還原反應受到抑制,從而降低了微生物燃料電池的輸出功率。此外,低溶氧水平還可能影響微生物的代謝途徑,促使其產(chǎn)生一些特殊的代謝產(chǎn)物以適應環(huán)境。武漢光學法溶解氧電極