溶氧儀：水中的氧氣測量專家

溶氧儀，一種專門用于測量水中氧氣含量的精密儀器，其工作原理基于電化學原理。它利用兩個不同金屬電極在含氧電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，生成的擴散電流與溶液中的氧濃度呈一定關(guān)系。

在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中，準確測量水或溶液中的溶解氧濃度至關(guān)重要。氧儀的測試原理基于克拉克（clark）法，該方法可以直接將待測參數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號，測試響應(yīng)靈敏，便于實現(xiàn)連續(xù)在線分析。根據(jù)使用的陽極材料和電解液的不同，克拉克法又分為電化學極譜法和Gavanic薄膜電流法。

電化學極譜法使用金或鉑作為陰極，銀作為陽極（Ag/AgCl參比電極），電解液為KCl溶液。當接通直流電源時，電解液中的溶解氧在陰極上還原，產(chǎn)生的擴散電流與溶液中的氧濃度呈線性關(guān)系。而Gavanic法使用鉛作為陽極材料，電解液為KOH溶液。與極譜法相比，由于鉛的氧化反應(yīng)更迅速，Gavanic法的測試讀數(shù)更快捷，且無需極化。

在進行測量前，需要用飽和濕空氣或平衡水對氧儀進行標定。標定的目的是確保測量值與亨利定律計算的理論值相吻合。如果測量值存在偏差，則需要進行檢查和調(diào)整。亨利定律用于計算常見壓力和溫度范圍內(nèi)的水中氧飽和溶解度。

在使用極譜法時，每次更換膜或電解液后，必須對電極進行極化處理。極化的目的是減小電解液中殘存的溶解氧產(chǎn)生的“本底電流”，使溶解氧向陰極表面遷移時產(chǎn)生的電流減小到零。這時，電流-濃度曲線通過原點，因此極化也被稱為調(diào)零點。具體做法是將電極放入現(xiàn)配制的無氧水溶液（0.01 mol·L-1硼砂水溶液與無水亞硫酸鈉配成1%～2%亞硫酸鈉溶液），約10 min即可完成極化過程。

總之，氧儀作為一種專門用于測量水中氧氣含量的精密儀器，具有廣泛的應(yīng)用前景。它能夠提供準確、可靠的測量結(jié)果，滿足工業(yè)生產(chǎn)、科學研究和環(huán)境保護等領(lǐng)域的需求。通過了解氧儀的工作原理、測試原理、標定和極化等方面的知識，我們可以更好地使用和維護氧儀，確保其在水質(zhì)監(jiān)測和分析中的準確性和可靠性。