Részkomponensek és oldott oxigénmérő elektródák bevezetése
Oldott oxigénmérő elektróda szerkezete: általában katódból, anódból, elektrolitból és műanyag fóliából áll.
Elektrolit: Az elektrolit képletét általában bizalmasnak tekintik, és a kereskedők nem teszik könnyen közzé. Az elektrolit előkészítése nagyon különleges, és ionmentes víz felhasználását igényli. Néhány szennyező ion súlyosan befolyásolja az elektróda teljesítményét. A felhasznált gyógyszerészeti reagenseknek legalább AR minőségűnek kell lenniük. A hasznos elektrolitok közé tartozik a KOH; KCl, Pb(AcO)2 és egyéb páratartalom érzékelő szondák, rozsdamentes acél elektromos fűtőcsövek, PT100 érzékelők, folyadék mágnesszelepek, öntött alumínium fűtőtestek és fűtőgyűrűk.
Film: általában politetrafluoretilént (F4) vagy politetrafluoretilén-polihexafluorpropilén kopolimert használnak. Polipropilén-kloridot is használtak. A polietilén fólia nagy oxigén- és alacsony CO2-áteresztő képességgel rendelkezik.
Elektródaválasz Az elektródák teljesítményének egyszerű elemzése azt mutatja, hogy az elektróda válasza az elektródállandóhoz (k: k=π2D/d2) kapcsolódik. D a film diffúziós együtthatója, d pedig a film vastagsága.
Minél nagyobb a K, annál gyorsabb a válasz. Természetesen az elektróda szerkezete nagyban befolyásolja az elektróda teljesítményét.
nyomáskiegyenlítő membrán
A tartályban használt elektródák általában nyomáskiegyenlítő membránokkal vannak felszerelve, és a kis üveg fermentációs tartályokban használt elektródák általában a póruskiegyenlített típust alkalmazzák. A nyomáskiegyenlítő membrán súlya szükséges ahhoz, hogy megbirkózzon az elektrolit hőtágulásával a nagynyomású robbanás során. Általában szilikonból készült.
működési elv
A vízben lévő oxigénnek át kell jutnia a membránon, és el kell érnie a katód felületét, mielőtt az elektródával redukálható lenne. Ezért az oxigénnek le kell győznie némi ellenállást, mielőtt a katód felületére diffundálna, amelyek közül a legfontosabb a filmhez közeli folyadékfilm ellenállása és magának a filmnek az ellenállása. A galvanikus cella típusú elektródáknál nagyon fontos, hogy a fő ellenállás a fóliára essen, vagyis a film ellenállása sokkal nagyobb legyen, mint a folyadékfilm ellenállása, így a fólia által okozott ellenállásváltozás hatása Az oxigéndiffúzió során mért folyadék áramlása minimalizálható. . Ezért az (1) képletből látható, hogy az oxigén mérése lényegében az oxigén diffúziós sebességének mérése.
IS {{0}}} N FA (Pm/dm)P0 (1)
A képletben IS a kimeneti áram, N az oxigén redukálásával nyert elektronok száma, F a Faraday-állandó, A a katód felülete, Pm a műanyag fólia diffúziós együtthatója, dm a film vastagsága , és P0 az oxigén parciális nyomása a mért folyadékban. .
Ezen elv alapján a DO viszkózus fermentlében történő mérése során a galváncellás típusú elektródáknál igyekezzenek vastagabb filmet használni, ami csökkentheti a folyadékfilm ellenállásának változását és ezáltal a kimeneti áram ingadozását. Polarográfiai elektródák esetén a folyadék mozgása nincs hatással az elektróda kimenetére.
Óvintézkedések
Valójában az oldott oxigénmérő elektródája nem az oldott oxigén koncentrációját méri, hanem az oxigénaktivitást vagy az oxigén parciális nyomását. A 100%-os és a nulla pontok kalibrálásához általában levegőt vagy oxigénmentes nitrogént használnak. A folyadék valódi oldott oxigén koncentrációja kémiai úton meghatározható.
