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威格氣體純化科技（蘇州）股份有限公司
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閱讀：279發(fā)布時間：2021-11-18
一、氧氣探頭的種類與工作原理是什么？
現市場上的氧探頭主要采用兩種技術，即電化學燃料電池和氧化鋯傳感器技術。這兩種的技術的工作原理有很大區(qū)別。
1）電化學燃料電池技術：
電化學燃料電池的工作原理是以氧氣作為正極和金屬鉛作為負極，電解質為氫氧化鉀。電解質和金屬鉛被裝在一個耐溶劑的小圓柱容器內，開口用聚四氟乙烯膜封上。采用*密封的燃料池氧傳感器是當前國際上的測氧方法之一。氧氣通過聚四氟乙烯膜擴散入電池，當氧氣在正極上得到電子和金屬鉛在負極上失去電子而產生電流，電流的大小與氧氣濃度成正比。
負極反應式為：2Pb -4e-== 2Pb2+ 正極為：O2 + 2H2O + 4e-== 4OH-
總反應：O2 + 2H2O+2Pb==2Pb2+4OH
二、兩種氧探頭優(yōu)缺點分析。
1、電化學燃料電池
優(yōu)點：1）零點準確，不易漂移，只需單點校正；從化學反應式可以看出，當沒有氧氣時，就沒有電流，因此電化學燃料電池的零點是準的，校正時只需要單點校正。
2）較強的抗有機溶劑影響。電化學燃料電池檢測氧氣是一個常溫下的氧化還原化學過程，因此受少量普通有機溶劑的影響小。
3)更換費用低，只需更換燃料電池。當燃料電池失效使得氧分析儀失效時，用戶只需要更換氧探頭中的化學燃料電池，更換費用不到整個探頭價格的三分之一。
缺點：1)氧探頭過長時間與高濃度氧氣接觸會影響其壽命，電池需要保存在高純度的惰性氣體中，這點在手套箱應用中不成問題。
2)不能用于檢測高溫氣體
2、氧化鋯傳感器
優(yōu)點：1）反應時間快，可以在高溫、高壓、低壓下測量氧氣濃度，如鍋爐尾氣等；
2）在不檢測時可以與空氣接觸，可以長時間在空氣中儲存，因為氧化鋯傳感器的參比氣體是空氣。
缺點：1)不適合用于氣體中含有有機溶劑；氧化鋯傳感器需要在高溫下工作。當檢測氣中含有有機溶劑時，有機溶劑會在電極上發(fā)生化學反應，氧氣會與有機物反應而被消耗掉，使得氧氣測得值比實際值低。
2)零點易偏離，測量PPM級氣體時需要經常用標準氣標定；因為以空氣為參照氣體，當檢測1PPM氣體時，其濃度差超200,000倍，精確檢測難度比較大，需要經常校正，時每次檢測前用一標準氣標定。
3)只能更換整個氧探頭，更換費用高。
三、哪種氧氣探頭更適合手套箱？
綜合以上分析，電化學燃料電池技術更適合測試手套箱中的微量氧氣。
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