可溶電極是電解過程中，電流進入或離開電解液的導體溶化電極。電解過程就是在電極相界面上發生氧化還原反應。
基本介紹
- 中文名：可溶電極
- 化學反應：氧化還原反應
- 作用：電流進入電解液的導體溶化電極
- 分類：三類
種類,溶氧電極的工作原理,1.引言,2.溶氧電極原理,3.DO電極的技術指標,4.溶氧電極的套用,5.溶氧電極的分類:,
種類
根據組成溶電極物質的狀態，可以把電極分為三類。第一類電極是金屬溶電極和氣體溶電極，如丹尼爾電池中鋅電極和銅電極，還有標準氫電極；第二類電極是金屬-金屬溶鹽電極及金屬-金屬溶氧化物電極，如Ag-AgCl電極。第三類電極是氧化還原溶電極（任一電極皆為氧化還原電極，這裡所說的氧化還原電極是專指參加電極反應的物質均在同一個溶液中），如Fe3+，Fe2+溶液組成的電極。
溶氧電極的工作原理
1.引言
溶氧（DO）是溶解氧(DissolvedOxygen)的簡稱,是表征水溶液中氧的濃度的參數。溶氧電極是一種基於極譜原理的測定溶解在液體中的氧的電流型電極。測定DO的方法有多種：如化學Winkler法，電極方法，質譜儀等。這裡主要介紹電極方法。溶氧電極最早是由Clark(1956)發明的。它是由一透氣薄膜復蓋的電流型電極。DO電極可分為兩類：原電池（Galvanic）型和極譜(Polargrafic)型。
2.溶氧電極原理
2.1 DO電極測定原理
2.1.1原電池型 原電池型：一般由貴金屬，如白金、金或銀構成陰極；由鉛構成陽極。在電解質如KCl或醋酸鉛存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2，原電池型電極無需外加電壓。
2.1.2極譜型電極 極譜型電極需要外加0.6-0.8V的極化電壓。一般由貴金屬，如白金或金構成陰極；由銀構成陽極。極譜型電極需外加一恆定的電壓，電解質參與了反應，因此，在一定的時間間隔必須補充電解質。
2.2 DO電極工作原理
水中的氧必須透過薄膜達到陰極的表面才能被電極還原。因此，氧在擴散到陰極表面需克服一些阻力，其中最為重要的是靠近薄膜的液膜阻力和薄膜本身的阻力。對原電池型的電極，非常重要的一點是主要阻力應落在薄膜上，即薄膜的阻力遠大於液膜阻力，這樣被測液體的流動引起的阻力的變化對氧擴散的影響可以減到最小。因此，從式（1）可以看出測氧實質上是測定氧的擴散速度。 IS=NFA(Pm/dm)P0 式中IS為輸出電流，N為氧被還原所得電子數，F為法拉第常數，A為陰極表面積，Pm塑膠膜的擴散係數，dm為膜的厚度，P0為被測液體中的氧的分壓。基於這一原理，原電池型電極在測量粘稠的發酵液中的DO時，應儘量使用厚一點的薄膜，這樣可使液膜阻力的變化，從而輸出電流的波動小一些。對極譜型電極，則流體運動對電極的輸出沒有影響。
3.DO電極的技術指標
3.1 穩定性 穩定性指當被測DO不變，電流輸出應長期不變，否則這種電極就無法使用。但實際上電極輸出的漂移是難免的，一般，其標準隨時間偏差在SD=0.1%/d是允許的。當然SD越小越好。
3.2 耐滅菌性能 耐滅菌性能要求能耐131℃1h高壓蒸汽滅菌。
3.3 回響時間 回響時間是指電極輸出跟蹤溶氧濃度的變化的速度，是電極靈敏度的衡量，以回響5%或90%所需時間為指標。一般在30s~2min。對以連機線上測定，要求靈敏度高一些好。對原電池型電，常時間發酵對象則90%回響時間在3min以內也是可行的。測量可將電極反覆置於無氧水與空氣中，在罐內請水中反覆通入純氮氣與空氣測量。
3.4 電極的工作壽命 電極的工作壽命指換一次電解質能維持正常測定的時間，當然越長越好，一般至少1個月以上，好的電極可以達到半年以上。至於電極的壽命應不低於3-5年。
3.5 殘餘電流 殘餘電流是指液體中無或零氧狀態下的電極輸出，當然越小越好，一般允許在1%以下。這可置於無氧水中或通入氮氣測量。
3.6 線性範圍 線性範圍是指與電極輸出成正比的溶氧濃度範圍，當然越寬越好，一般允許在0-50%純氧範圍。
4.溶氧電極的套用
4.1溶氧電極鹽分補償建模 氧在水中的溶解度隨水中鹽份含量的增加而減少,在實際套用中,當含鹽量(以溶液總體含鹽克數表示)在35g/L以下時可合理地認為上述關係呈線性。表1給出每1g/L含鹽量在校正時減去校正值,即ΔCs。所以,當水中含鹽量為ng/L時,水中氧的溶解度等於純水中相應的溶解度減去nΔCs。
5.溶氧電極的分類:
測定DO的方法有多種：如化學Winkler法，電極方法，質譜儀等。這裡主要介紹電極方法。溶氧電極最早是由Clark（1956）發明的。它是由一透氣薄膜復蓋的電流型電極。DO電極可分為兩類：原電池（Galvanic）型和極譜（Polargrafic）型。
