聚合物膜式溶解傳感器極譜儀的測(cè)量原理
聚膜式溶解臭氧監(jiān)測(cè)儀的極譜原理廣泛應(yīng)用于電化學(xué)分析，并有許多使用記錄。
臭氧在水中以臭氧離子(O3)的形式存在，通過聚合物膜進(jìn)入工作電極，與工作電極表面的離子發(fā)生反應(yīng)，從而在對(duì)電極表面發(fā)生等效的氧化反應(yīng)，從而在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生與臭氧濃度成正比的電流。
聚合物膜式溶解傳感器極譜儀的測(cè)量原理如圖1所示。
當(dāng)傳感器浸入臭氧化的樣品水中時(shí)，臭氧與溶解臭氧上的顆粒壓力成正比通過膜，當(dāng)臭氧在工作電極與電解質(zhì)薄層之間的電解質(zhì)薄層(見圖1)中熔化時(shí)，在工作電極表面發(fā)生電解恢復(fù)反應(yīng)，如下圖所示。
然后在對(duì)電極處發(fā)生2M -→2M+ + 2e-的電解氧化反應(yīng)。該反應(yīng)產(chǎn)生的電子電流，即電流的量(i)如圖2所示，由施加在兩電極之間的電壓值V作出的電壓-電流特性曲線。
這條曲線稱為極譜波，存在一個(gè)即使電壓值V增加，電流也不會(huì)改變的電流范圍。這種現(xiàn)象稱為平臺(tái)特性，它會(huì)使電流的極限范圍增大。
從這個(gè)極限電流(i)的量來確定一種物質(zhì)，并從施加電壓的水平進(jìn)行定量分析的方法稱為極譜法，極限電流由下式表示。
在那里;
N =反應(yīng)物質(zhì)的帶電粒子
F=法拉第常數(shù)
D=反應(yīng)物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)
A=工作電極面積
C=反應(yīng)物質(zhì)的濃度
δ=擴(kuò)散層厚度
在上式中，由于電極結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件決定，除了反應(yīng)物質(zhì)的濃度，右邊的值可以處理為恒定值，因此可以表示為:
C= Ki
在那里;
比例常數(shù)
也就是說，通過測(cè)量電流值i可以得到物質(zhì)的濃度。
使用該監(jiān)測(cè)儀的帶有聚合物膜傳感器的極譜儀通過施加很合適的施加電壓來測(cè)量臭氧濃度。
此外，該傳感器具有三個(gè)電極，使其傳感器可以避免和節(jié)省電解液反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，該產(chǎn)物可能導(dǎo)致傳感器特性的惡化，使其長(zhǎng)期使用處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，并且具有良好的線性度。
