微量氧分析仪的原理

微量氧分析仪的原理

        微量氧分析仪是一种常用的分析仪器。采用全密封燃料电池氧传感器，是目前世界上*先进的氧测量方法之一。它由高活性氧电极和铅电极组成，浸入KOH溶液中。
        微量氧的分析方法主要有比色法、化学池法、黄磷发光法、浓差池法和气相色谱法。其中，比色法是一种早期的分析方法，是国家标准规定的一种方法。铜铵溶液比色分析操作复杂，难以保证，无法实现自动在线分析。现在很少使用了。 但它仍然是一种仲裁方法。黄磷发光法采用氧气和黄磷氧化燃烧进行分析。具有分析速度快、分析连续的特点。但该方法使用的黄磷属于危险化学品，生成的产物具有腐蚀性，检测限低。所以现在很少使用了。这里主要介绍化学池法、浓度池法和气相色谱法。
         1.化学电池法
        化学电池法微量氧分析仪是指利用氧化还原电池的原理进行微量氧分析。它的传感器（检测器）是一种化学原电池，主要由正极、负极和a以上部件密封在惰性外壳中。待测气体中的氧气进入电池中靠近阴极的O2中获得电子。阳极由金属铅制成，失去电子并被氧化。电池产生的电子被电路引出，然后被带走。补偿、校正和放大可以测量被测气体中的氧含量。反应式如下：
         O2+2H2O+4e-→40H-阴极
        Pb+2OH-→pbo+H2O+2e 阳极
        总反应式为2pb+O2→2pbO
        由于实现方式不同，可分为原电池法、燃料电池法和赫兹电池法。
         2. 浓缩池法
        浓缩池法也称为氧化锆池法。它以氧化锆元素为探测器的关键部件，并以氧化锆元素为主体，组成测氧池，包括氧化锆管和涂层。钼电极和电极引线制作在管子底部，电极引线可以引出信号；加热炉用于加热氧化锆管，使其恒定在设定点。温度（780±10℃）；标准气管用于连接标准气和校准探头；热电偶用于测量氧电池内的温度，与变送器的温度控制系统相连；接线板上设有信号、热电偶和三对加热炉接线柱，以及过滤器、安装法兰和探头外壳。氧化锆管底部内外表面有两个铂电极，即参比电极和测量电极，分别带有两条铂引线，形成氧化锆测氧池，即氧浓度池。它在铂电极中的反应原理是O2+4e→2O2-； 2O2-→O2+4e，因此两个电极之间形成电位差，形成浓度电池（2）。
        氧化锆浓差池的主要缺点是减少杂质对痕量氧的分析有影响。因为在500-800摄氏度的情况下，还原性物质可以与氧气发生反应，氧气的消耗使得分析结果偏低。其主要优点是范围广，可涵盖常数至痕量氧含量分析。它易于使用且易于使用。长寿。
         3. 气相色谱
        气相色谱法用于微量氧分析的优点是可以同时检测多种杂质，因为空分气体中杂质的分离比较容易，所以色谱柱系统配置简单。在检测包括痕量氧在内的各种杂质时，色谱分析比较合适。可选择的色谱检测器主要有热导检测器、电子捕获检测器、氦离子化检测器、氩离子化检测器、放电离子化检测器、原子发射检测器（AED）等。
        色谱法痕量氧分析的缺点是不能实现真正意义上的在线分析，即不能实时监测痕量氧，需要间歇检测，设备系统复杂，需要载气、辅助气体、等等。