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详细介绍微量氧分析仪电解液是什么成分?-南京钛格金仪表官网
   
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详细介绍微量氧分析仪电解液是什么成分?

文章作者:高氧分析仪    审核:微量氧分析仪    发布日期 [2023年8月6日]    文章阅读 [2225]   来源:www.tgking.net

    微氧分析仪(燃料电池型)
燃料电池式氧分析仪
燃料电池是原电池的一种。在原氧分析仪内的电化学反应可以自发进行,不需要外部电源,综合反应是气体样品中的氧与阳极氧化,反应的结果产生阳极氧化物,这种反应类似于氧的燃料反应,所以这种类型的原电池也被称为“燃料电池”,以区别于其他类型的原电池。装有这种原电池的分析仪称为燃料电池分析仪。因为阳极在反应中不断消耗,所以需要定期更换电池。
常见的化学燃料电池结构
1-FEP制氧扩散膜;2 -电解液(醋酸);3 -温度补偿用热敏电阻和负载电阻;4 -外电路信号输出;5 -石墨阳极;6 -金阳极
燃料电池式氧分析仪既能测量微量氧,又能测量恒定氧。如果需要测量恒定氧,它的测量精度和长期稳定性肯定不如顺磁氧,而且电池的寿命和氧气浓度有关,所以测量恒定氧,它的寿命也短一些。因此,其测量常数只适用于一般要求不高的场合。微量氧的测量,是这类仪器的优点,它测量的微量氧下限为PPM级,而顺磁氧为:0.1% (1000PPM) O2,高精度顺磁氧只能达到0.01% (100PPM) O2。
过去,燃料电池的电解液都是采用电解液,近20年来,由于固体(膏状)电解液应用于燃料电池,为了便于区分,我们将前者称为液体燃料电池,后者称为固体燃料电池。两者相比,固体燃料电池比液体燃料电池有一定的优势,但固体能否取代液体还是难以预测!
在液体燃料电池中,根据燃料电池的性质,液体燃料电池分为碱性燃料电池和酸性燃料电池。
碱性液体燃料电池氧传感器
碱性液体燃料电池由银电极+铅电极+KOH碱性电解质组成,适用于一般场合,既可测量微量氧,也可测量恒定氧。当样品气体中含有酸性成分(如CO2、H2S、CL2、SO2、NOX等)时,会中和碱性电解质,对银电极产生腐蚀作用,导致电解槽性能衰减,出现响应时间慢、灵敏度降低的现象,因此不适合对气体中酸性成分的测量。
碱性液体燃料电池的结构和工作原理
碱性液体燃料电池氧传感器的基本结构。它是由银电极+铅电极+KOH碱性电解液组成,接触金属片作为电极导线分别与阴极和阳极相连,电解液通过阴极表面的许多圆孔形成一层薄薄的电解液,电解液薄层上覆盖着一层可穿透气体的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。
样品气体穿过可透膜进入薄电解质层,样品中的氧在电池中进行如下电化学反应:
银阴极:O2+2H2O+4e-→4OH-
铅阳极:2Pb+4OH-→2PbO+2H2O+4e-
电池反应:O2+2Pb→2PbO
该反应是不可逆的,由oh离子流产生的电流与样品气体中氧的浓度成正比。在没有氧气的情况下,不发生反应,不产生电流,传感器为优零。阳极的铅(Pb)在反应中不断转化为氧化铅,直到铅电极耗尽,就像一些燃料被氧化耗尽一样。
燃料电池使用注意事项:
燃料电池的寿命与所测氧浓度有关,浓度越大,阳极消耗越多,电池寿命越短。一旦电池达到其使用寿命,读数降至零,燃料电池应更换。
②仪器的正常保养量较小,通常3个月量程气体单标即可一次。当电池寿命耗尽时,可以通过读数变化或校准时电位补偿的循环次数来判断,新电池一般在4个循环左右,快电池耗尽时,一般在7个循环以上,一旦达到7个循环,就应考虑更换电池,否则,后续测量值会明显不准确,反应速度变慢。
电池的正常使用寿命一般在半年左右,从交付之日起,备用电池要考虑及时性,不要盲目存放燃料电池。
④燃料电池存放时,最好把燃料电池密封袋放在氮气保护箱内。只在需要更换密封袋时才打开密封袋。
注意:备用燃料电池的短路环应插入短路端,一旦拔出短路环,应迅速将电池装入分析仪测量室。
⑤分析仪停止使用时,最好使用零氮进行吹扫保护或关闭仪器测量室两端的截止阀。
注1:通常零氮的吹扫保护比关闭阀门的保护效果好,建议采用这一招。
注2:高含氧量(含空气)渗入燃料电池测量室,对燃料电池寿命影响很大。
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