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溶氧电极的结构及技术指标有哪些?

发布日期:2021-06-09      浏览次数:261

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,原电池型电极无需外加电压,极谱(Polargrafic)型电极需要外加0.6-0.8V的极化电压。一般我们发酵罐上用的都是极谱型电极。

 

溶氧电极一般由阴极、阳极、电解质和塑料薄膜构成。

阴极:一般阴极材料的要求很高,如白金或银度在99.999%以上,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,需要专门的电子放大装置。

阳极:阳极的材料依然要求很高,如白金或银度在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。

电解质:基本有KOH、KCl、醋酸铅等。

薄膜:薄膜一般采用聚四氟乙烯(F4)或聚四氟乙烯-聚六氟丙烯的共聚体,也曾用聚氯丙烯,聚乙烯,聚丙烯等。其主要性能符合DO电极的耐高温(>200℃),透气性能好的要求。其厚薄也很有讲究,膜越薄,灵敏度越高,一般在0.01-0.05mm的范围。膜性能对一个好的电极响应非常重要。需要膜对氧具有高度的透性和对CO2低的透性。
 

溶氧电极的技术指标:

稳定性:当被测DO不变,电流输出应长期不变,否则这种电极就无法使用。但实际上电极输出的漂移是难免的,一般,其标准随时间偏差在SD=0.1%/d 是允许的。当然SD越小越好。

耐灭菌性能要求能耐131℃1h高压蒸汽灭菌。

响应时间:指电极输出跟踪溶氧浓度的变化的速度,是电极灵敏度的衡量,以响应95%或90%;所需时间为指标。一般在30s- 2 min。对以连机在线测定,要求灵敏度高一些好。

电极的工作寿命:这是指换一次电解质能维持正常测定的时间,当然越长越好,一般至少1个月以上,好的电极可以达到半年以上。至于电极的寿命应不低于3-5年。残余电压/电流是指液体中无或零氧状态下的电极输出,当然越小越好,一般允许在1%以下。

 

线性范围:这是指与电极输出成正比的溶氧浓度范围,当然越宽越好,一般允许在0-50%纯氧范围。

 

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