溶解氧測(cè)定儀的定義：

　　溶解氧測(cè)定儀是測(cè)量溶解在水溶液內(nèi)的氧氣的含量。氧氣通過周圍的空氣、空氣流動(dòng)和光合作用溶解于水中。

　　通過呼吸和分解作用，溶解氧會(huì)在水中消耗，主要依靠空氣和光合作用進(jìn)行補(bǔ)充。水中氧的含量主要取決于溫度。溫水的氧濃度要低于冷水。但溶氧含量過高對(duì)動(dòng)植物會(huì)有害。

　　溶氧電極用一薄膜將鉑陰極，銀陽(yáng)極，以及電解質(zhì)與外界隔開，一般情況下陰極幾乎是和這層膜直接接觸的。氧以和其分壓成正比的比率透過膜擴(kuò)散，氧分壓越大，透過膜的氧就越多。當(dāng)溶解氧不斷地透過膜滲入腔體，在陰極上還原而產(chǎn)生電流，此電流在儀表上顯示出來。由于此電流和溶氧濃度直接成正比，因此校正儀表只需將測(cè)得的電流轉(zhuǎn)換為濃度單位即可。

　　溶氧濃度通常用mg/L（每升水的溶氧量）或ppm（百萬分之幾）。有些儀表將計(jì)算出的氧含量和觀察到的濃度進(jìn)行比較得出飽和度百分比（O2％ sat.）

　　確定溶氧有兩種方式，極譜式和原電池式。極譜式電極需儀表輸入一電壓對(duì)電極進(jìn)行極化。由于外加電壓可能要15分鐘才能穩(wěn)定，因此極譜式電極使用前通常要進(jìn)行預(yù)熱確保電極能妥當(dāng)極化。原電池式的兩個(gè)極由兩種不同的能自發(fā)極化產(chǎn)生電壓的金屬構(gòu)成。由于原電池式的電壓是自發(fā)產(chǎn)生而不是外界提供的，因此原電池式電極使用時(shí)無需極譜式電極極化所需的“預(yù)熱”。

溶解氧測(cè)定儀的應(yīng)用

       溶氧電極可以用來測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)被測(cè)樣品水溶液內(nèi)的溶氧含量。由于溶解氧是水的質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，因此溶氧電極可廣泛用于各種場(chǎng)合下的溶氧含量的測(cè)量，尤其是養(yǎng)殖水、光合作用和呼吸作用及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。在對(duì)溪水和湖水支持生物存活的能力進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要進(jìn)行生化需氧量測(cè)試（BOD）在消耗氧氣的含有有機(jī)物的樣品水溶液變腐時(shí)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量并確定溶氧濃度和樣品水溶液溫度之間的關(guān)系。

       溶氧電極可用來測(cè)量用來對(duì)氧含量會(huì)影響反應(yīng)速度、流程效率或環(huán)境的流程進(jìn)行監(jiān)控：如水產(chǎn)養(yǎng)殖、生物反應(yīng)、環(huán)境測(cè)試(湖、溪、海洋）、水/廢水處理、葡萄酒生產(chǎn)。

溶解氧測(cè)定儀工作原理

       常見的溶氧測(cè)定儀多采用隔膜電極作換能器，將溶氧濃度（實(shí)際上是氧分壓）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)放大、調(diào)整（包括鹽度、溫度補(bǔ)償），由模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示。

        溶氧測(cè)定儀實(shí)用的膜電極有兩種類型：極譜型（Polarography）和原電池型(Galvanic Cell)。極譜型（Polarography）：電極中，由黃金（Au）環(huán)或鉑（Pt）金環(huán)作陰極；銀-氯化銀（或汞-氯化亞汞）作陽(yáng)極。電解液為KCL溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡膠等透氣材料。陰陽(yáng)兩電極之間外加0.5～1.5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當(dāng)溶解氧透過薄膜到達(dá)黃金陰極表面，在電極上發(fā)生如下反應(yīng)。

陰極被還原：O2+2H2O+4e→4OHˉ

同時(shí)，陽(yáng)極被氧化：4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl

在正常情況下，上述還原-氧化反應(yīng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示：

i^∞=nFA（Pm/L）Cs

式中：i^∞－穩(wěn)定狀態(tài)的擴(kuò)散電流

n－得失電子數(shù)

F－法拉第常數(shù)（96500 庫(kù)侖）

A－陰極表面積（平方厘米）

Pm－薄膜的滲透系數(shù)（厘米2/秒）

L－薄膜的厚度（厘米）

Cs－溶解氧濃度（ppm）

當(dāng)電極結(jié)構(gòu)和薄膜確定之后，式中A、Pm、L、n等均為常數(shù)。令K= nFA（Pm/L），則上

式中：i^∞=KCs。

因此可見，只要測(cè)得擴(kuò)散電流i^∞，即可測(cè)得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響，各型號(hào)產(chǎn)品采用各自技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。

原電池型(Galvanic Cell)：當(dāng)外界氧分子透過薄膜進(jìn)入電極內(nèi)相到達(dá)陰極的三相界面時(shí)，產(chǎn)生下式反應(yīng)。

銀陰極被還原：O₂+2H₂O+4e→4OHˉ

同時(shí)，鉛陽(yáng)極被氧化：2Pb+2KOH+4OHˉ-4e→2KHPbO₂+2H₂O

即：氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子，并同時(shí)向外電路獲得電子；鉛陽(yáng)極被氫氧化鉀溶液腐蝕，生成鉛酸氫鉀，同時(shí)向外電路輸出電子。接通外電路之后，便有信號(hào)電流通過，其值與溶氧濃度成正比。