離心機(jī)作為化工、制藥等行業(yè)的重要設(shè)備之一，其在運(yùn)行過程中極易產(chǎn)生火花，且物料多為可燃性的有機(jī)物料，如果不對氧氣的含量進(jìn)行分析監(jiān)測，極易起火甚至發(fā)生爆炸。因此，為了生產(chǎn)作業(yè)安全，在離心機(jī)反應(yīng)系統(tǒng)中安裝離心機(jī)氧氣分析儀器對氧氣含量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測是非常必要的。

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

關(guān)于電化學(xué)原理氧氣傳感器

以氧分析儀應(yīng)用于離心機(jī)系統(tǒng)中監(jiān)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(jìn)入傳感器后首先到達(dá)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(yīng)方程式為：
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 這些氫氧根離子通過堿性電解質(zhì)到達(dá)陽極鉛，與鉛發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化鉛，反應(yīng)方程式為： 2Pb + 4OH- = 2PbO + 2H2O + 4e- 這兩個反應(yīng)發(fā)生生成電流信號通過外電路輸出，電流大小相應(yīng)地取決于氧氣反應(yīng)速度（法拉第定律）。

酸性氣體對堿性電解質(zhì)氧氣傳感器的影響

眾所周知，離心機(jī)系統(tǒng)工況中一般為硫化物、硝化物、氯化氫、甲酸、乙酸等無機(jī)有機(jī)酸性氣體，如果不做預(yù)處理直接進(jìn)入堿性電解質(zhì)的氧氣傳感器中，會直接與堿性電解液發(fā)生中和反應(yīng)，使電解質(zhì)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(zhì)溶液下無法催化氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。而且，氧氣傳感器中的堿性電解質(zhì)溶液的容量一般不到1毫升，所以即使是離心機(jī)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(zhì)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(fā)生不可逆的損壞。

酸性氣體對酸性電解質(zhì)氧氣傳感器的影響

雖然也有一些電化學(xué)氧氣傳感器是酸性電解質(zhì)，但一般都是有機(jī)弱酸性的乙酸，只有空氣中低濃度的二氧化碳溶于其中產(chǎn)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(jī)系統(tǒng)工況中的無機(jī)有機(jī)中強(qiáng)酸氣體還是會導(dǎo)致酸性電解質(zhì)溶液中氫離子激增，破壞電化學(xué)反應(yīng)平衡，使氧氣傳感器電極電勢發(fā)生變化，無法催化還原氧氣。

綜上所述，無論是堿性電解質(zhì)還是酸性電解質(zhì)的電化學(xué)氧氣傳感器，如果不做預(yù)處理直接使用探頭監(jiān)測離心機(jī)系統(tǒng)反應(yīng)工況中的氧氣，長則一個星期左右，短則一天之內(nèi)必然會發(fā)生故障損壞。而且，離心機(jī)系統(tǒng)工況中還有對電化學(xué)氧氣傳感器破壞性更強(qiáng)的有機(jī)溶劑，對預(yù)處理方案的要求更加嚴(yán)格，這些問題我們會在后期的揭秘中逐一解釋，敬請期待。

國內(nèi)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)做離心機(jī)氧氣分析儀器的廠家較多，質(zhì)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(jī)反應(yīng)工況的復(fù)雜性。而通常情況下離心機(jī)反應(yīng)工況都比較復(fù)雜，含有各種有機(jī)揮發(fā)性氣體、強(qiáng)酸性氣體等[4]，如果預(yù)處理系統(tǒng)不到位或者直接不加預(yù)處理系統(tǒng)就將氧氣傳感器探頭接入離心機(jī)系統(tǒng)中，會導(dǎo)致氧氣傳感器在短時間內(nèi)損壞，從而引發(fā)巨大的安全隱患。

如何選擇離心機(jī)氧含量分析儀廠家？

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

1、選擇大品牌，認(rèn)證齊全的生產(chǎn)廠家，必要時到生產(chǎn)廠家實地考察，對其研發(fā)實力、技術(shù)實力、生產(chǎn)實力等進(jìn)行進(jìn)一步了解，確保產(chǎn)品的品質(zhì)有保障；

2、選擇有較多同行應(yīng)用案例的生產(chǎn)廠家，確保產(chǎn)品的性能及穩(wěn)定性。

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

4、選擇售后服務(wù)完善的生產(chǎn)廠家，確保后期在使用和維護(hù)上無后顧之憂。

安全無小事，艾伊科技提示：在選擇安全產(chǎn)品時，一定要避免盲目選擇，為自己的生產(chǎn)安全嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

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

參考文獻(xiàn)

[1] 趙萍,孫志成,張楓.電化學(xué)氧傳感器技術(shù)現(xiàn)狀[J].計量與測試技術(shù).2012,39(11):48-50. 

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

[3] 黃崇藝. 酸性電解質(zhì)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(jī)的生產(chǎn)安全[J].流程工業(yè).2017.

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