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              聚合物膜式溶解傳感器極譜儀的測量原理

              發布時間:2024-02-29人氣:

              聚合物膜式溶解傳感器極譜儀的測量原理

              聚膜式溶解臭氧監測儀的極譜原理廣泛應用于電化學分析,并有許多使用記錄。

              臭氧在水中以臭氧離子(O3)的形式存在,通過聚合物膜進入工作電極,與工作電極表面的離子發生反應,從而在對電極表面發生等效的氧化反應,從而在兩個電極之間產生與臭氧濃度成正比的電流。

              image.png

              聚合物膜式溶解傳感器極譜儀的測量原理如圖1所示。

              當傳感器浸入臭氧化的樣品水中時,臭氧與溶解臭氧上的顆粒壓力成正比通過膜,當臭氧在工作電極與電解質薄層之間的電解質薄層(見圖1)中熔化時,在工作電極表面發生電解恢復反應,如下圖所示。

              image.png

              然后在對電極處發生2M -→2M+ + 2e-的電解氧化反應。該反應產生的電子電流,即電流的量(i)如圖2所示,由施加在兩電極之間的電壓值V作出的電壓-電流特性曲線。

              這條曲線稱為極譜波,存在一個即使電壓值V增加,電流也不會改變的電流范圍。這種現象稱為平臺特性,它會使電流的極限范圍增大。

              從這個極限電流(i)的量來確定一種物質,并從施加電壓的水平進行定量分析的方法稱為極譜法,極限電流由下式表示。

              image.png

              在那里;

              N =反應物質的帶電粒子

              F=法拉第常數

              D=反應物質的擴散系數

              A=工作電極面積

              C=反應物質的濃度

              δ=擴散層厚度

              在上式中,由于電極結構和環境條件決定,除了反應物質的濃度,右邊的值可以處理為恒定值,因此可以表示為:

              C= Ki

              在那里;

              比例常數

              也就是說,通過測量電流值i可以得到物質的濃度。

              使用該監測儀的帶有聚合物膜傳感器的極譜儀通過施加最合適的施加電壓來測量臭氧濃度。

              此外,該傳感器具有三個電極,使其傳感器可以避免和節省電解液反應中產生的副產物,該產物可能導致傳感器特性的惡化,使其長期使用處于穩態狀態,并且具有良好的線性度。


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