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目前市場上的氧氣探頭主要采用兩種技術(shù)可燃?xì)怏w報警器，即電化學(xué)燃料電池和氧化鋯傳感器技術(shù)。這兩種的技術(shù)的工作原理有很大區(qū)別。

1）電化學(xué)燃料電池技術(shù)：

電化學(xué)燃料電池的工作原理是以氧氣作為正極和金屬鉛作為負(fù)極，電解質(zhì)為氫氧化鉀。電00解質(zhì)和金屬鉛被裝在一個耐溶劑的小圓柱容器內(nèi)，開口用聚四氟乙烯膜封上。采用完全密封的燃料池氧傳感器是當(dāng)前國際上最先進(jìn)的測氧方法之一。氧氣通過聚四氟乙烯膜擴(kuò)散入電池，當(dāng)氧氣在正極上得到電子和金屬鉛在負(fù)極上失去電子而產(chǎn)生電流，電流的大小與氧氣濃度成正比。

負(fù)極反應(yīng)式為：2Pb -4e-== 2Pb2+

正極為：O2 + 2H2O + 4e-== 4OH-

總反應(yīng)：O2 + 2H2O+2Pb==2Pb2+4OH-2）

2）氧化鋯傳感器技術(shù)：

氧化鋯傳感器的結(jié)構(gòu)氧化鋯膜夾在兩個Pt電極之間氧氣探頭，其工作原理是氧化鋯在高溫下（>700oC)氧化鋯中氧離子可以較自由地移動，可以傳導(dǎo)氧離子，但不導(dǎo)電。當(dāng)氧化鋯膜兩邊的氧濃度不同時，兩個電極之間會產(chǎn)生一個電壓，電壓與氧濃度的對數(shù)成正比關(guān)系。因此，氧化鋯傳感器檢測的是氧化鋯膜兩邊氧氣濃度差。當(dāng)要檢測一未知氣體中氧濃度時，氧化鋯膜另一邊需要是一個已知氧濃度的氣體，即參考?xì)怏w。普通氧化鋯傳感器的參考?xì)怏w均為空氣。

二、兩種氧探頭優(yōu)缺點分析。

1、電化學(xué)燃料電池

優(yōu)點：

1）零點準(zhǔn)確，不易漂移，只需單點校正；從化學(xué)反應(yīng)式可以看出，當(dāng)沒有氧氣時，就沒有電流，因此電化學(xué)燃料電池的零點是準(zhǔn)的，校正時只需要單點校正。2）較強(qiáng)的抗有機(jī)溶劑影響。電化學(xué)燃料電池檢測氧氣是一個常溫下的氧化還原化學(xué)過程，因此受少量普通有機(jī)溶劑的影響小。

3)更換費用低，只需更換燃料電池。當(dāng)燃料電池失效使得氧分析儀失效時，用戶只需要更換氧探頭中的化學(xué)燃料電池，更換費用不到整個探頭價格的三分之一。

缺點：

1)氧探頭過長時間與高濃度氧氣接觸會影響其壽命，電池需要保存在高純度的惰性氣體中二氧化硫報警器，這點在手套箱應(yīng)用中不成問題。

2)不能用于檢測高溫氣體

2、氧化鋯傳感器

優(yōu)點：

1）反應(yīng)時間快氧氣探頭，可以在高溫、高壓、低壓下測量氧氣濃度，如鍋爐尾氣等；

2）在不檢測時可以與空氣接觸氧氣探頭，可以長時間在空氣中儲存，因為氧化鋯傳感器的參比氣體是空氣。

缺點：

1)不適合用于氣體中含有有機(jī)溶劑；氧化鋯傳感器需要在高溫下工作。當(dāng)檢測氣中含有有機(jī)溶劑時，有機(jī)溶劑會在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氧氣會與有機(jī)物反應(yīng)而被消耗掉，使得氧氣測得值比實際值低。

2)零點易偏離，測量PPM級氣體時需要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定；因為以空氣為參照氣體，當(dāng)檢測1PPM氣體時，其濃度差超200,000倍，精確檢測難度比較大，需要經(jīng)常校正，最好在每次檢測前用一標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定。

3)只能更換整個氧探頭，更換費用高。

三、哪種氧氣探頭更適合手套箱？

綜合以上分析，電化學(xué)燃料電池技術(shù)更適合測試手套箱中的微量氧氣

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