極譜溶解氧傳感器

極譜DO傳感器是一種電化學(xué)傳感器，它由在氯化鉀（KCl）溶液8中的銀陽極和貴金屬（例如金，鉑或不常見的銀）陰極組成。打開儀器電源后，需要5-60分鐘的預(yù)熱時(shí)間以使電極極化，然后再進(jìn)行校準(zhǔn)或測量。電極被從陰極到陽極8的恒定電壓極化（需要0.4 V至1.2 V之間以減少氧氣）。當(dāng)電子沿與電流相反的方向行進(jìn)時(shí)，陽極變?yōu)檎龢O化，而陰極變?yōu)樨?fù)極化。當(dāng)電子通過內(nèi)部導(dǎo)線電路從陽極行進(jìn)到陰極時(shí)，就會發(fā)生這種極化。當(dāng)氧氣在整個(gè)膜上擴(kuò)散時(shí)，分子在陰極被還原，從而增加了電信號7。在傳感器檢測到由溶解氧還原7引起的電流變化時(shí)，極化電位保持恒定。通過膜并被還原的氧氣越多，極譜DO傳感器讀取的電流越大。

這是一個(gè)兩部分的反應(yīng)-銀陽極的氧化和溶解氧的還原。這些反應(yīng)發(fā)生如下：

Ag –銀陽極
KCl和H 2 O –氯化鉀溶液
Au / Pt –金或鉑陰極*惰性電極–不參與*

銀色陽極反應(yīng)和氧化
4AG - > 4AG + + 4E -
4AG + 4KCl - > 4AgCl + 4K +

金的陰極反應(yīng)和氧的還原
* Au / Pt陰極是惰性的，只通過電子。它不參與反應(yīng)* 18
O 2 + 4e – + 2H 2 O ---> 4OH –
4OH – + 4K + ---> 4KOH

總體反應(yīng)
O 2 + 2H 2 O + 4KCl + 4Ag-> 4AgCl + 4KOH
金/鉑陰極不影響反應(yīng)方程式，因?yàn)樗桓蓴_也不參與反應(yīng)。在極譜溶解氧傳感器中，陰極的作用是接受電子并將其從陽極傳遞到氧分子。為了使氧獲取電子，氧還原反應(yīng)必須在陰極的表面處發(fā)生。。電子通過內(nèi)部電路從銀陽極傳遞到陰極，用于將氧分子在陰極表面還原為氫氧根離子，從而產(chǎn)生電流。該電流與消耗的氧氣成比例，因此與樣品中的氧氣分壓成比例。

銀陽極在此過程中被氧化，因?yàn)樗鼘㈦娮俞尫沤o還原反應(yīng)，但僅在進(jìn)行測量時(shí)才會發(fā)生氧化。隨著陽極變黑（AgCl涂層），該反應(yīng)非常明顯。隨著氧化涂層的積累，傳感器的性能將會降低。這不僅在看電極時(shí)在視覺上很清楚，而且在使用溶解氧傳感器時(shí)也很清楚。讀數(shù)異常低，不穩(wěn)定或傳感器無法校準(zhǔn)。發(fā)生這種情況時(shí)，可以清潔電極以恢復(fù)傳感器性能。電極維護(hù)的頻率應(yīng)遠(yuǎn)少于更換膜的頻率，后者是基于應(yīng)用的。