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1. 氧氣探頭的種類(lèi)與工作原理是什么

現(xiàn)在市場(chǎng)上的氧探頭主要采用兩種技術(shù)氧氣探頭，即電化學(xué)燃料電池和氧化鋯傳感器技術(shù)。這兩種技術(shù)的工作原理有很大區(qū)別。

電化學(xué)燃料電池技術(shù)

電化學(xué)燃料電池的工作原理是以氧氣作為正極和金屬鉛作為負(fù)極，電解質(zhì)為氫氧化鉀。電解質(zhì)和金屬鉛被裝在一個(gè)耐溶劑的小圓柱容器內(nèi)，開(kāi)口用聚四氟乙烯膜封上。采用完全密封的燃料池氧傳感器是當(dāng)前國(guó)際上最先進(jìn)的測(cè)氧方法之一。氧氣通過(guò)聚四氟乙烯膜擴(kuò)散入電池，當(dāng)氧氣在正極上得到電子和金屬鉛在負(fù)極上失去電子而產(chǎn)生電流，電流的大小與氧氣濃度成正比。

負(fù)極反應(yīng)式為：2Pb -4e-== 2Pb2+

正極為：O2 + 2H2O + 4e-== 4OH-

總反應(yīng)：O2 + 2H2O+2Pb==2Pb2+4OH

2. 兩種氧探頭優(yōu)缺點(diǎn)分析

▌電化學(xué)燃料電池

優(yōu)點(diǎn)：a. 零點(diǎn)準(zhǔn)確，不易漂移，只需單點(diǎn)校正；從化學(xué)反應(yīng)式可以看出，當(dāng)沒(méi)有氧氣時(shí)，就沒(méi)有電流，因此電化學(xué)燃料電池的零點(diǎn)是準(zhǔn)的，校正時(shí)只需要單點(diǎn)校正。

b. 較強(qiáng)的抗有機(jī)溶劑影響。電化學(xué)燃料電池檢測(cè)氧氣是一個(gè)常溫下的氧化還原化學(xué)過(guò)程，因此受少量普通有機(jī)溶劑的影響小。

c. 更換費(fèi)用低，只需更換燃料電池。當(dāng)燃料電池失效使得氧分析儀失效時(shí)柴油報(bào)警器，用戶(hù)只需要更換氧探頭中的化學(xué)燃料電池，更換費(fèi)用不到整個(gè)探頭價(jià)格的三分之一。

缺點(diǎn)：a. 氧探頭過(guò)長(zhǎng)時(shí)間與高濃度氧氣接觸會(huì)影響其壽命乙炔報(bào)警器，電池需要保存在高純度的惰性氣體中，這點(diǎn)在手套箱應(yīng)用中不成問(wèn)題。

b. 不能用于檢測(cè)高溫氣體。

▌氧化鋯傳感器

優(yōu)點(diǎn)：a. 反應(yīng)時(shí)間快氧氣探頭，可以在高溫、高壓、低壓下測(cè)量氧氣濃度，如鍋爐尾氣等；

b. 在不檢測(cè)時(shí)可以與空氣接觸，可以長(zhǎng)時(shí)間在空氣中儲(chǔ)存，因?yàn)檠趸唫鞲衅鞯膮⒈葰怏w是空氣。

缺點(diǎn)：a.不適合用于氣體中含有有機(jī)溶劑；氧化鋯傳感器需要在高溫下工作。當(dāng)檢測(cè)氣中含有有機(jī)溶劑時(shí)，有機(jī)溶劑會(huì)在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)氧氣探頭，氧氣會(huì)與有機(jī)物反應(yīng)而被消耗掉，使得氧氣測(cè)得值比實(shí)際值低。

b. 零點(diǎn)易偏離，測(cè)量PPM級(jí)氣體時(shí)需要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定；因?yàn)橐钥諝鉃閰⒄諝怏w，當(dāng)檢測(cè)1PPM氣體時(shí)，其濃度差超200,000倍，精確檢測(cè)難度比較大，需要經(jīng)常校正，最好時(shí)每次檢測(cè)前用一標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定。

c. 只能更換整個(gè)氧探頭，更換費(fèi)用高。

3. 哪種氧氣探頭更適合手套箱

綜合以上分析，電化學(xué)燃料電池技術(shù)更適合測(cè)試手套箱中的微量氧氣。

氧探頭.png

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