氧化鋯氧分析儀工作原理
氧化鋯氧分析儀工作原理,成都久尹科技研發(fā)生產(chǎn)的氧化鋯氧分析儀有多款本文主要講氧化鋯氧分析儀的工作原理。
氧化鋯氧分析器的工作原理
在一片高致密的氧化鋯固體電解質的兩側,用燒結的方法制成幾微米到幾十微米厚的多孔鉑層作為電極,再在電極上焊上鉑絲作為引線,就構成了氧濃差電池,如果電池左側通入?yún)⒈葰怏w(空氣)。其氧分壓為po;電池右側通入被測氣體,其氧分壓為p1(未知)。
設po>p1,在高溫下(650~850oC), 氧就會從分壓大的Po側向分壓小的P1側擴散,這種擴散,不是氧分子透過氧化鋯從po側P1側,而是氧分子離解成氧離子后通過氧化鋯的過程。在750oC左右的高溫中,在鉑電極的催化作用下,,在電池的po側發(fā)生還原反應,一個氧分子從鉑電極取得4個電子,變成兩個氧離子(O2-)進入電解質,即
O2(pn)+4e→2O2-
po側的鉑電極由于大量給出電子而帶正電,成為氧濃差電池的正極或陽極。
這些氧離子進人電解質后,通過晶體中的空穴向前運動到達右側的鉑電極,在電池的p1側發(fā)生氧化反應,氧離子在鉑電極上釋放電子并結合成氧分子析出,即
2O2-→ O2(P1)+4e
p1側的鉑電極由于大量得到電子而帶負電,成為氧濃差電池的負極或陰極。
這樣在兩個電極上由于正負電荷的堆積而形成一個電勢,稱之為氧濃差電動勢。當用導線將兩個電極連成電路時,負極上的電子就會通過外電路流到正極,再供給氧分子形成氧離子,電路中就有電流通過。
微量氧分析儀可應用在鋼鐵、冶金、熱電、石化、化工、焦化、PVC、多晶硅、合成氨等,那么在使用中也要注意一些問題,這樣才能更好地使用,具體如下,一起來看下: 1、分析儀的配套管線應確保密封,微小的泄漏都會使環(huán)境空氣中的氧擴散進來,從而使測量數(shù)值偏高。 雖然在測量中,樣氣壓力大于環(huán)境壓力,但樣氣中的氧是微量級的,根據(jù)法拉利定律,氧的分壓與其體積含量成正比,大氣中含有約為21%的氧,與以PPM計算濃度的樣氣的氧分壓相差一萬倍左右,因而氣樣中微量氧的分壓遠低于大氣中的氧分壓,當出現(xiàn)泄漏時,大氣中的氧便會從泄漏部位迅速擴散進來?! ∵€有,取樣管線應盡可能短些,接頭盡可能少,要保證接頭及閥門密封良好,管線連接完畢后,應做氣密性檢查。 氣密性檢查的要求:0.25MPAm測試壓力下,30分鐘,壓降不大于0.01MPA?! ?、管線材質基本上以銅質或不銹鋼管線為好,次選聚四氟乙烯管。禁選乳膠管、白膠管之類管材,其氣密性和材質抗?jié)B透性太差,測量微量氧在標準測量壓力下誤差太大。管線外徑通常我們選擇6毫米或1/4IN,也有選擇3毫米或1/8IN,總之,不銹鋼管,清洗、脫脂,保持管內壁光滑潔凈,對于痕量級(〈1PPMV)氧的分析,應選擇內壁拋光的不銹鋼管。所選擇的閥門、接頭,死體積應盡可能小?! ?、為防止樣品中的水分在管壁上冷凝凝結,造成對微量氧的溶解吸收,應根據(jù)情況對取樣管線采取絕熱保溫或伴熱保溫措施。檢測液氮中的微量氧時,尤其要注意加溫措施,不然,由于氧沸點低于氮沸點13度,樣品氣不均勻氣化,會使測量值嚴重偏低?! ?、原則上,微量氧分析儀的測量位應盡可能與測量單位接近,以避免過長的管線和過多的不確定因素,影響測量數(shù)據(jù)的可靠性?! ?、樣品氣中不能含有油類組分或固體顆粒物,以免引起滲透膜阻塞和污染。 6、樣品氣中不應含有硫化物、磷化物或酸性氣體成分。這些組分會對燃料電池,特別是堿性燃料電池造成危害。
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