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          離心機氧氣分析儀技術揭秘之Ⅰ:酸性氣體對電化學傳感器的影響

          文章出處:南京艾伊科技有限公司 人氣:-發表時間:2021-05-14 14:14:00

          離心機作為化工、制藥等行業的重要設備之一,其在運行過程中極易產生火花,且物料多為可燃性的有機物料,如果不對氧氣的含量進行分析監測,極易起火甚至發生爆炸。因此,為了生產作業安全,在離心機反應系統中安裝離心機氧氣分析儀器對氧氣含量進行連續監測是非常必要的。

          艾伊科技離心機<a href='http://www.bjsykdkjyxgs.com/' class='keys' title='點擊查看關于氧含量分析儀的相關信息' target='_blank'>氧含量分析儀</a>


          其實在檢測氧含量的傳感器中,電化學氧氣傳感器由于其優異的選擇性和靈敏度、快速的響應速度和低廉的價格成為了離心機氧氣分析儀器的不二之選[1]。

          艾伊科技關于電化學原理氧氣傳感器


          以氧分析儀應用于離心機系統中監測氧氣含量使用廣泛、性能好的city 4OXV氧氣傳感器為例,該氧氣傳感器為原電池型堿性鉛氧傳感器[2],氧氣進入傳感器后首先到達工作電極表面,在催化劑的作用下被還原成氫氧根離子,反應方程式為:

          O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-

          這些氫氧根離子通過堿性電解質到達陽極鉛,與鉛發生氧化反應生成氧化鉛,反應方程式為:

          2Pb + 4OH- = 2PbO + 2H2O + 4e-

          這兩個反應發生生成電流信號通過外電路輸出,電流大小相應地取決于氧氣反應速度(法拉第定律)。

          艾伊科技傳感器

          艾伊科技酸性氣體對堿性電解質氧氣傳感器的影響



          眾所周知,離心機系統工況中一般為硫化物、硝化物、氯化氫、甲酸、乙酸等無機有機酸性氣體,如果不做預處理直接進入堿性電解質的氧氣傳感器中,會直接與堿性電解液發生中和反應,使電解質溶液變成中性甚至酸性,而工作電極的催化劑在中性或者酸性電解質溶液下無法催化氧氣發生還原反應。而且,氧氣傳感器中的堿性電解質溶液的容量一般不到1毫升,所以即使是離心機中ppm級別的酸性氣體也會很快使氧氣傳感器中的堿性電解質溶液變性,如果是高濃度的酸性氣體,甚至一天就能使氧氣傳感器發生不可逆的損壞。



          艾伊科技酸性氣體對酸性電解質氧氣傳感器的影響


          雖然也有一些電化學氧氣傳感器是酸性電解質,但一般都是有機弱酸性的乙酸,只有空氣中低濃度的二氧化碳溶于其中產生酸性更弱的碳酸才對其性能沒有較大的影響[3],但離心機系統工況中的無機有機中強酸氣體還是會導致酸性電解質溶液中氫離子激增,破壞電化學反應平衡,使氧氣傳感器電極電勢發生變化,無法催化還原氧氣。


          綜上所述,無論是堿性電解質還是酸性電解質的電化學氧氣傳感器,如果不做預處理直接使用探頭監測離心機系統反應工況中的氧氣,長則一個星期左右,短則一天之內必然會發生故障損壞。而且,離心機系統工況中還有對電化學氧氣傳感器破壞性更強的有機溶劑,對預處理方案的要求更加嚴格,這些問題我們會在后期的揭秘中逐一解釋,敬請期待。

          艾伊科技離心機反應釜氧含量分析儀


          國內現狀


          目前國內做離心機氧氣分析儀器的廠家較多,質量也是參差不齊,很多廠家在選型時不考慮客戶的實際情況,忽略離心機反應工況的復雜性。而通常情況下離心機反應工況都比較復雜,含有各種有機揮發性氣體、強酸性氣體等[4],如果預處理系統不到位或者直接不加預處理系統就將氧氣傳感器探頭接入離心機系統中,會導致氧氣傳感器在短時間內損壞,從而引發巨大的安全隱患。


          如何選擇離心機氧含量分析儀廠家?


          在選擇離心機氧氣分析儀器時一定要對方案的前期對接足夠重視,對預處理系統的方案設計做到精益求精,對后期維護的成本和難易程度加以考慮,同時,在選擇生產廠家時也要注意以下幾點:

          1、選擇大品牌,認證齊全的生產廠家,必要時到生產廠家實地考察,對其研發實力、技術實力、生產實力等進行進一步了解,確保產品的品質有保障;

          2、選擇有較多同行應用案例的生產廠家,確保產品的性能及穩定性。

          3、選擇擁有創新能力的生產廠家,確保產品的更新迭代,能夠滿足各類工況需求。

          4、選擇售后服務完善的生產廠家,確保后期在使用和維護上無后顧之憂。


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          安全無小事,艾伊科技提示:在選擇安全產品時,一定要避免盲目選擇,為自己的生產安全嚴把質量關。

          今天小編分享的離心機氧氣分析儀中的傳感器就到這里,后期我們還會持續更新解密,如有其他想了解的信息可咨詢我們服務熱線!


          參考文獻

          [1] 趙萍,孫志成,張楓.電化學氧傳感器技術現狀[J].計量與測試技術.2012,39(11):48-50. 

          [2] 溫殿忠,趙曉鋒,祁欣等. 電化學式氧傳感器壽命模型[J]. 黑龍江大學工程學報.2015,6(2):64-67.

          [3] 黃崇藝. 酸性電解質原電池式氧傳感器[J]. 傳感器世界.1997,36-38.

          [4] 湯海軍.可靠氧含量測量保障離心機的生產安全[J].流程工業.2017.


          南京艾伊科技專注一體化解決方案氣體檢測分析儀,粉塵檢測儀,氣體檢測報警儀,氧含量分析儀,可燃氣體檢測儀等.生產,銷售,研發,售后一條龍科技服務商. 咨詢熱線:400-025-9821

          此文關鍵字:氣體檢測分析儀,粉塵檢測儀,氣體檢測報警儀,氧含量分析儀,可燃氣體檢測儀
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