微量氧分析儀工作原理

微量氧分析儀的工作原理主要基于不同的分析方法和技術(shù)，以下是其工作原理的詳細(xì)解釋，按照清晰的分點(diǎn)表示和歸納：

1. 分析方法分類

微量氧分析儀的分析方法主要包括：

• 比色法：利用銅氨溶液進(jìn)行比色分析，但操作復(fù)雜，準(zhǔn)確度難以保證，現(xiàn)已很少采用。

• 化學(xué)電池法：利用氧化還原電池的原理進(jìn)行微量氧分析，傳感器是化學(xué)原電池，由陰極、陽極和電解液組成。

• 濃差電池法（氧化鋯電池法）：利用氧化鋯元件為檢測(cè)器，構(gòu)成測(cè)氧電池，通過測(cè)量兩電極間的電位差來檢測(cè)氧含量。

• 氣相色譜法：可以同時(shí)檢測(cè)多種雜質(zhì)，適用于復(fù)雜的氣體分析。

2. 工作原理詳解

化學(xué)電池法

• 原理：利用氧化還原電池的原理，陰極上的氧氣得到電子被還原，陽極上的金屬鉛失去電子被氧化。

• 構(gòu)成：傳感器主要由陰極、陽極和電解液組成，這些部件密封于惰性的殼中。

• 反應(yīng)式：陰極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-→4OH-，陽極反應(yīng)式為Pb+2OH-→PbO+H2O+2e，總反應(yīng)式為2Pb+O2→2PbO。

濃差電池法（氧化鋯電池法）

• 原理：利用氧化鋯元件作為檢測(cè)器的關(guān)鍵部件，構(gòu)成測(cè)氧電池。在氧化鋯管底的內(nèi)外表面有兩個(gè)鉑電極，即參比電極和測(cè)量電極，它們之間因氧濃度不同而產(chǎn)生電位差。

• 構(gòu)成：包括氧化鋯管、鉬電極、電極引線、加熱爐、標(biāo)氣管、熱電偶等部件。

• 優(yōu)點(diǎn)：量程范圍寬，可覆蓋常量至微量的氧含量分析，使用方便，使用壽命長。

• 缺點(diǎn)：還原性雜質(zhì)對(duì)微量氧的分析有影響。

3. 技術(shù)特點(diǎn)

• 數(shù)字處理技術(shù)：采用進(jìn)口電化學(xué)氧氣傳感器，實(shí)現(xiàn)氧氣濃度的連續(xù)自動(dòng)在線分析。

• 離子流傳感器：利用氧化鋯氧泵作用原理，在氧化鋯基片兩面制作電極，在高于300℃左右的工作溫度下工作。

• 抗干擾性：抗H2、CO、CO2和CH4等氣體交叉干擾，抗弱腐蝕性，允許樣氣中含有適當(dāng)濃度的弱腐蝕性氣體（如硫化物）。

4. 應(yīng)用領(lǐng)域

微量氧分析儀廣泛應(yīng)用于石油化工、空氣分離、保護(hù)氣氛爐工藝檢測(cè)、氣體生產(chǎn)制造檢測(cè)、食品生產(chǎn)過程氣體檢測(cè)、惰性氣體和碳?xì)浠衔餁怏w中的氧濃度檢測(cè)等行業(yè)。

綜上所述，微量氧分析儀通過不同的分析方法和技術(shù)來檢測(cè)氣體中的微量氧含量，具有高精度、高靈敏度和廣泛的應(yīng)用范圍。