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氧化锆氧分析器的测量原理

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:这些氧离子进入电解质后,通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极,在电池的p1侧发生氧化反应,氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出,即p1侧的铂电极由于大量得到电子而带负电,成为氧浓差电池的负极或阴极。

氧化锆氧分析器的测量原理

在一片高致密的氧化锆固体电解质的两侧,用烧结的方法制成几微米到几十微米厚的多孔铂层作为电极,再在电极上焊上铂丝作为引线,就构成了氧浓差电池,如图7.2所示。如果电池左侧通入参比气体(空气),其氧分压为p0;电池右侧通入被测气体,其氧分压为p1(未知)。

设p0>p1,在高温下(650~850℃),氧就会从分压大的p0侧向分压小的p1侧扩散,这种扩散,不是氧分子透过氧化锆从p0侧到p1侧,而是氧分子离解成氧离子后通过氧化锆的过程。在750℃左右的高温中,在铂电极的催化作用下,在电池的p0侧发生还原反应,一个氧分子从铂电极取得4个电子,变成两个氧离子(O2-)进入电解质,即

图7.2 氧浓差电池原理图(www.xing528.com)

p0侧的铂电极由于大量给出电子而带正电,成为氧浓差电池的正极或阳极。

这些氧离子进入电解质后,通过晶体中的空穴向前运动到达右侧的铂电极,在电池的p1侧发生氧化反应,氧离子在铂电极上释放电子并结合成氧分子析出,即

p1侧的铂电极由于大量得到电子而带负电,成为氧浓差电池的负极或阴极。

这样在两个电极上由于正负电荷的堆积而形成一个电势,称之为氧浓差电动势。当用导线将两个电极连成电路时,负极上的电子就会通过外电路流到正极,再供给氧分子形成氧离子,电路中就有电流通过。

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