氧化锆氧量分析仪工作原理
在高温下,当氧化锆两侧有氧浓差时,就形成了氧浓差电池,电池电动势的大小可依据Nernst公式计算。
公式中:
E-浓差电池输出,mV;
n-电子转移数,在此为4;
R-理想气体常数,9.314 W*S/mol;
F-法拉第常数,96500 C;
T-温度,K;
P'Q-高浓度侧氧分压;
P'Q-低浓度侧氧分压。
在温度700℃时,当固体电介质一侧氧分压为空气(20.6%)时,由浓差电池输出电动势E,就可以计算出固体电介质一侧氧分压,这就是氧化锆氧量自动分析仪的测氧原理。
氧化锆氧量分析仪的应用
氧化锆氧量分析仪是什么呢?氧化锆氧量分析仪又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计等,主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度。今天就来具体介绍一下氧化锆氧量分析仪,希望可以帮助用户更好的应用产品。在传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势,这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。将此分析仪应用于燃烧监视与控制,将有助于充分燃烧,减少CO2、SOx及NOx的排放,从而为防止***变暖及空气污染做出贡献。氧化锆氧量分析仪广泛应用于多种行业的燃烧监视与控制过程,并且帮助各行业领域取得了相当可观的节能效果。应用领域包括能耗行业,如钢铁业、电子电力业、石油化工业、制陶业、造纸业、食品业、纺织品业,还包括各种燃烧设备,如焚烧炉、中小型锅炉等。
氧化锆氧分析仪
氧化锆测量含氧量的基本原理是利用所谓的“氧浓差电势”,即在一块氧化锆两侧分别附以多孔的铂电极(又称“铂黑”),并使其处于高温下。如果两侧气体中的含氧量不同,那么在两电极间就会出现电动势。此电动势是由于固体电解质两侧气体的含氧浓度不同而产生的,故叫氧浓差电势,这样的装置叫做氧浓差电池。
如在氧化锆(ZrO2) 中加入一定数量的氧化钙(CaO),+2价的钙离子(Ca2+)在进入ZrO2晶体后会置换出+4价的锆离子(Zr4+),由于钙离子和锆离子的离子价不同,因此在晶体中形成许多氧空穴。再高温(750℃以上)下,如有外加电场,就会形成氧离子占据空穴的定向运动而导电。带负电荷的氧离子占据空穴的运动,也就相当于带正电荷的空穴做反向运动,因此,也可以说固体电解质是靠空穴导电的,这和P型半导体靠空穴导电机理相似。固体电解质的导电性能与温度有关,温度越高,导电性能越强。
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