【摘 要】
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溶解氧是指水中所溶解的分子态的氧,通常用DO表示,以每升水中所含氧气的毫克数表示,是衡量水体自净能力的一个重要因素。溶解氧的来源主要有两个方面,一是空气中氧气向水体中渗入
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溶解氧是指水中所溶解的分子态的氧,通常用DO表示,以每升水中所含氧气的毫克数表示,是衡量水体自净能力的一个重要因素。溶解氧的来源主要有两个方面,一是空气中氧气向水体中渗入,二是水中植物通过光合作用产生氧气。当水中溶解氧含量比较低时,各种浮游生物和大多数鱼类无法生存,甚至会导致水体变质,产生臭味,这些是评定工业、农业、渔业等用水的依据,因此如何高效、快速、准确的测定水中的溶解氧的含量具有重要的意义。 本文是基于Clark氧电极的原理设计了一个两电极式极谱型溶解氧传感器,其研究主要有以下几个方面,首先,介绍了Clark式氧传感器的结构和工作原理;接着详细介绍了传感器阴极材料的选择、阳极材料的选择、透氧膜的选择、支持电解质溶液的选择以及传感器腔体结构的设计,并主要对传感器的阴极材料进行了优化处理,同时分别详细介绍了传感器的制作过程,并对传感器的稳定性、响应时间、使用寿命进行了测试,结果发现用Cu70Ni30合金电极作为传感器的阴极,表面积采用3.14 mm2,银氯化银为阳极,表面积为1256.78 mm2,聚四氟乙烯透氧膜厚度为30μm,支持电解质为1 mol/L KCl溶液,腔体结构能容3-5 mL电解质溶液时最合适。自组装成的传感器,在25℃下,溶解氧浓度在1.02-9.0 mg/L范围内,传感器的扩散电流与溶解氧浓度成线性关系,线性方程为,y=1.055x+5.948,相关系数为r=0.99838。 最后研究了影响传感器的因素,温度、盐度的影响,并对传感器进行了温度校正实验,将自制的传感器用于实际水样中溶解氧含量测试时,结果发现该传感器具有响应时间短,90%的响应在2 min之内,准确度高,稳定性好的特点,因此该传感器可以用于实际水体中溶解氧含量的测定中。
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