Kısmi bileşenler ve çözünmüş oksijen ölçer elektrotlarının tanıtılması
Çözünmüş oksijen ölçer elektrot yapısı: genellikle katot, anot, elektrolit ve plastik filmden oluşur.
Elektrolit: Elektrolitin formülü genellikle gizli kabul edilir ve tüccarlar tarafından kolayca açıklanmaz. Elektrolitin hazırlanması çok özeldir ve iyonsuz su kullanılmasını gerektirir. Bazı kirletici iyonlar elektrotun performansını ciddi şekilde etkileyecektir. Kullanılan farmasötik reaktifler en az AR sınıfında olmalıdır. Yararlı elektrolitler arasında KOH; KCl, Pb(AcO)2 ve diğer nem sensörü probları, paslanmaz çelik elektrikli ısıtma boruları, PT100 sensörleri, akışkan solenoid valfleri, dökme alüminyum ısıtıcılar ve ısıtma halkaları.
Film: Genellikle Politetrafloroetilen (F4) veya politetrafloroetilen-poliheksafloropropilen kopolimeri kullanılır. Polipropilen klorür de kullanılmıştır. Polietilen filmin oksijene karşı yüksek geçirgenliği ve CO2'ye karşı düşük geçirgenliği vardır.
Elektrot Tepkisi Elektrot performansına ilişkin basit analizimiz, elektrot tepkisinin elektrot sabiti k: k=π2D/d2 ile ilişkili olduğunu göstermektedir. D filmin difüzyon katsayısıdır ve d film kalınlığıdır.
K ne kadar büyük olursa yanıt o kadar hızlı olur. Elbette elektrotun yapısı elektrot performansını büyük ölçüde etkileyecektir.
basınç dengeleme membranı
Tankta kullanılan elektrotlar genellikle basınç dengeleme membranlarıyla donatılmıştır ve küçük cam fermantasyon tanklarında kullanılan elektrotlar genellikle gözenek dengeli tiptedir. Yüksek basınçlı patlama sırasında elektrolitin termal genleşmesiyle başa çıkmak için basınç dengeleme membranı ağırlığına ihtiyaç vardır. Genellikle silikondan yapılır.
çalışma prensibi
Sudaki oksijenin elektrot tarafından indirgenebilmesi için membrandan geçip katot yüzeyine ulaşması gerekir. Bu nedenle, oksijenin katot yüzeyine yayılmadan önce bir miktar direnci aşması gerekir; bunların en önemlileri, filme yakın sıvı filmin direnci ve filmin kendisinin direncidir. Galvanik hücre tipi elektrotlar için, ana direncin film üzerine düşmesi çok önemlidir, yani filmin direnci, sıvı filmin direncinden çok daha büyüktür, böylece dirençte meydana gelen değişikliklerin etkisi, Oksijen difüzyonunda ölçülen sıvının akışı en aza indirilebilir. . Bu nedenle formül (1)'den oksijenin ölçülmesinin esasen oksijenin difüzyon hızının ölçülmesi olduğu görülebilir.
IS {{{}}}}} N FA (Pm/dm)P0 (1)
Formülde IS çıkış akımını, N oksijenin indirgenmesiyle elde edilen elektron sayısını, F Faraday sabitini, A katot yüzey alanını, Pm plastik filmin difüzyon katsayısını, dm filmin kalınlığını ifade etmektedir. ve P0, ölçülen sıvıdaki oksijenin kısmi basıncıdır. .
Bu prensibe dayanarak, viskoz fermantasyon et suyunda DO'yu ölçerken, galvanik hücre tipi elektrotlar, sıvı film direncindeki değişimi azaltabilecek ve dolayısıyla çıkış akımındaki dalgalanmayı azaltabilecek daha kalın bir film kullanmaya çalışmalıdır. Polarografik elektrotlar için sıvı hareketinin elektrot çıkışı üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Önlemler
Aslında çözünmüş oksijen ölçer elektrodu, çözünmüş oksijen konsantrasyonunu değil, oksijen aktivitesini veya oksijen kısmi basıncını ölçer. %100 ve sıfır noktalarını kalibre etmek için genellikle hava veya oksijensiz nitrojen kullanılır. Bir sıvıdaki gerçek çözünmüş oksijen konsantrasyonu kimyasal olarak belirlenebilir.
