便携式多功能氧气测量仪文献综述
2020-04-11 14:10:01
文 献 综 述 一、微量氧气测量的概述 气体中的微量氧含量是气体产品质量的一项重要指标,除产品氧和中间产品外,其他各种空分气体均需对其中的微量氧进行分析。
因为氧气是具有氧化性,而空分气体主要做为保护气体,主要就是为了隔绝氧气,无论是氮气还是惰性气体中的氩气、氪气和氙气,其中的微量氧含量都是一项主要的质量指标。
国内常见的该类仪器主要有英国SYSTECH公司的EC90和EC910系列,美国TELEDYNE公司的3000系列,美国AII公司的GPR系列,技术都比较成熟,此类仪器使用时要注意根据背景气和干扰杂质进行选择,才能得到准确的结果。
二、测量微量氧气的分类、原理及特点 微量氧的分析方法主要有比色法、化学电池法、黄磷发光法、浓差电池法和气相色谱法。
其中比色法是较早采用的分析方法,它是国家标准规定的方法,利用铜氨溶液进行比色分析,由于操作复杂,准确度难以保证,并且不能实现自动在线分析,现在已很少采用,不过它还是一种仲裁方法。
黄磷发光法是利用氧气与黄磷氧化燃烧进行分析,具有分析速度快,可以连续分析的特点,但该方法采用的黄磷是危险化学品,生成的产物具有腐蚀性,并且检测限低,所以现在已很少采用。
2.1.化学电池法 化学电池法的微量氧分析仪指的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)是化学原电池,主要由一个阴极,一个阳极和电解液组成,以上部件密封于惰性的壳中,被测气体中的氧进入电池中阴极附近O2得到电子,阳极由金属铅制成,失去电子本身被氧化,电池产生的电子由电路引出然后进行补偿修正放大,即可测出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2pb+O2→2pbO 因实现方式的不同,可分为原电池法、燃料电池法和赫兹电池法,下面分别介绍。
2.1.1.原电池法 原电池法的微氧仪是早期的产品,它的特点是结构简单,检测池是开发式的,需要添加电解液,并可以清洗更换电极,使用成本较低。
不过使用时要自配碱液,还要经常添加蒸馏水,更换干燥剂硅胶,气密性不易保证,维护起来比较麻烦。