原电池型和极谱型溶氧电极有什么区别?
时间:2022-07-18 阅读:2270
溶氧电极是由一透气膜覆盖的电流型电极,一般分为两类:原电池型和极谱型。
(1)原电池型电极:一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极 ;由铅构成阳极。在电解质如KCl或醋酸铅存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2,原电池型电极无需外加电压。当外界氧分子透过薄膜进入电极内相到达阴极的三相界面时,产生下式反应。
即:氧在银阴极上被还原为氢氧根离子,并同时向外电路获得电子 ;铅阳极被氢氧化钾溶液腐蚀,生成铅酸氢钾,同时向外电路输出电子。接通外电路之后,便有信号电流通过,其值与溶氧浓度成正比。
(2)极谱型电极:极谱型电极需要外加 0.6--0.8V 的极化电压。一般由贵金属,如白金或金构成阴极 ;由银构成阳极。当在阴、阳极间加一定的极谱(极化)电压时,水中溶解氧渗过透氧膜后,在阴极上还原产生与氧浓度成正比例的扩散电流,其电极反应为:
(3)极谱型与原电池型的区别
极谱型电极一般寿命较长,但价格较贵。输出电流相差几个数量级。电极响应时间一般为 90s。用来测定 Kla (体积溶氧系数)或过渡现象似乎较困难。有些电极的响应可以做到 30s 以下。极谱型电极的阴极表面做得很小,一般其直径在 1-50μm 的范围,形成的还原电流在 nA 级,因此要专门的电子放大装置。一般阴极材料的要求很高,如白金或银纯度在 99.999% 以上。原电池型电极的表面要求平面光滑,其面积大小与还原电流成正比。一般直径采用5-10mm.。其还原电流在28℃时为5-25μA,因此,不用专门的电子放大器便可通过串联一电位器直接接到全程5或10mV 的自动电位差记录仪上。原电池型的阳极材料同样要求很高,纯度在 99.999% 以上。一般阳极作成圆筒状,其表面积需阴极面积大数十倍,这对极谱型电极容易做到,故它可以做得较小。原电池型的阳极就得大许多,才能满足这种比例要求。