在线水质分析仪器：电化学式余氯分析仪构成与工作原理

电化学式余氯分析仪的传感器大多采用隔膜电解池。这种传感器由金制的测量电极和银制的反电极组成,电极浸入含有氯化物离子的电解质溶液中,电极和电解液由隔膜与被测介质隔离,然而允许气体扩散穿过,隔膜的作用是防止电解液流失及被测液体中的污染物渗透进来引起中毒。

测量时,电极之间加一个固定的极化电压,电极和电解液便构成了一个电解池。传感器具有选择性,能在电极上起反应的是次氯酸(HClO),即有效游离氯。传感器上发生下列电极反应:

测量电极(金阴极):HClO+2e-→OH-+Cl-

反电极(银阳极):2Ag+2Cl-→2AgCl+2e-

连续不断的电荷迁移产生电流,电流强度与次氯酸浓度成正比。

E+H 公司CCS140 型余氯传感器探头的结构如图7.2所示。

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图7.2　E+H 公司CCS140 型余氯传感器探头

游离氯是HClO 和ClO-两者之和,上面的电极反应只能测得HClO(次氯酸),ClO-(次氯酸根)却无法与电极发生反应而检测不到,根据式(7.2)HClOH++ClO-,所以只需测出H+的浓度就可以推算出ClO-的浓度,H+的浓度可以通过pH 计来测出,所以测量游离氯的时候需要pH 补偿。

考虑到余氯分析仪测量时需要一定的样品流速,测量结果还需要进行温度补偿和pH值校正,一般是将余氯传感器、铂电阻测温元件、pH 电极和浮子流量计组装在一起,做成一个测量组件,图7.3 是E+H 公司CCA250 测量组件及CCM253 变送器组成的余氯测量系统图。

图7.3　E+H 公司余氯测量系统图