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微电极:探索微观世界中的电化学奥秘——溶解氧测定的应用原理

更新时间:2024-07-18   点击次数:202次

       在微观世界的电化学奥秘中,微电极技术正以其特殊的魅力和广泛的应用领域,逐渐崭露头角。其中,在测定溶解氧这一关键水质参数方面,微电极技术以其高精度、高灵敏度以及实时监测的能力,成为了科研工作者和环保监测人员的得力助手。

一、溶解氧测定的重要性

       溶解氧是水体生态系统中一个至关重要的参数,它直接影响着水生生物的生存和繁衍,以及水体的自净能力。因此,准确、快速地测定水体中的溶解氧含量,对于保障水生态安全和指导水环境保护具有重要意义。

二、微电极在溶解氧测定中的应用原理

       微电极技术在测定溶解氧方面的应用原理主要基于电化学的氧化还原反应。具体来说,微电极通过其微小的尺寸和很高的灵敏度,能够实现对水体中溶解氧含量的高精度测定。

工作原理

       溶解氧微电极通常由一根针状电极、参比电极以及放大器组成。针状电极作为工作电极,其表面涂覆有一层特殊的催化剂,如铂或金。当电极插入待测水体中时,溶解在水中的氧分子会在催化剂的作用下发生还原反应,生成氢氧根离子。这个过程中,氧化还原反应的速率与水体中溶解氧的浓度成正比。

参比电极则用于提供一个稳定的电位参考,以确保测量结果的准确性。放大器则用于将电极上产生的微弱电流信号放大,以便进行后续的处理和分析。

测定过程

       在实际测定过程中,首先将微电极置于空气中进行极化,待示数稳定后,再将电极插入待测水体中。随着溶解氧在电极表面发生还原反应,电极上会产生相应的电流信号。这个电流信号的大小与水体中溶解氧的浓度成正比,因此可以通过测量电流信号的大小来确定溶解氧的含量。

为了获得更准确的测量结果,通常需要对微电极进行标定。标定过程包括将微电极置于已知溶解氧浓度的标准溶液中,记录相应的电流信号值,从而建立起电流信号与溶解氧浓度之间的对应关系。


技术优势

       相比传统的溶解氧测定方法,微电极技术具有诸多优势。首先,由于其微小的尺寸,微电极能够实现对水体中溶解氧含量的高精度测定,尤其适用于对微量溶解氧的监测。其次,微电极---具有极---高的灵敏度,能够快速响应水体中溶解氧浓度的变化,实现实时监测。此外,微电极技术还具有操作简便、成本低廉等优点,使得其在环保监测和科研领域得到了广泛应用。

       微电极技术在测定溶解氧方面的应用原理基于电化学的氧化还原反应,通过测量电极上产生的微弱电流信号来确定水体中溶解氧的含量。由于其高精度、高灵敏度以及实时监测的能力,微电极技术已经成为环保监测和科研领域中不可---或缺的工具之一。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,微电极技术将在更多领域展现出其独---特的魅力。

       智感环境是国内为数较少能够实现微电极系统开发和商业化推广的公司,并创新性地推出了微电极多通道分析系统,可以同步高分辨率检测pH、DO、Eh、H2S等多种指标实现了我国在该技术领域的弯道超车。Easysensor微电极的设计特殊,它的穿刺能力可深入水体、生物膜、颗粒污泥、植物的根茎叶以及液体与固体的扩散边界层,为微生态和微区研究提供了强有力的工具。这款微电极的末端细至微米级别,在不破坏被测对象结构和生理活性的前提下,快速刺入样品内部,实现对微环境的精确测量。