溶氧(Oxygen)(DO)電極(electrode)的結(jié)構(gòu)(Structure)原理及溶解氧(DO)電極的使用.溶氧電極:溶氧（DO）是溶解氧（Dissolved Oxygen）的簡稱,是表征水溶液中氧的濃度的參數(shù)(parameter)溶氧電極是一種基于極譜原理的測定溶解在液體中的氧的電流型電極。ph計測量通常有比色法（pH試紙或比色皿）和電極法二種。ph計是指用來測定溶液酸堿度值的儀器，是一種常見的分析儀器，廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等*域。土壤pH值是土壤重要的基本性質(zhì)之一。 

　　1.    溶氧電極的分類: 測定DO的方法有多種：如化學(xué)Winkler法，電極方法，質(zhì)譜儀等。這里主要介紹電極方法。溶氧電極**早是由Clark（1956）**的。它是由一透氣薄膜復(fù)蓋的電流型電極。DO電極可分為兩類：原電池（Galvanic）型和極譜（Polargrafic）型。
　　2. DO電極(electrode)測定原理（Maxim）:原電池型.         一般由貴金屬，如白金、金或銀構(gòu)成陰極(cathode )；由鉛(外觀:帶藍色的銀白色)構(gòu)成陽極。在電解質(zhì)如KCl或醋酸鉛存在下便形成PbCl2或Pb（AcO）2。原電池型電極無需外加電壓(voltage)。極譜（Polargrafic）型電極需要外加0.6-0.8V的極化電壓。一般由貴金屬，如白金或金構(gòu)成陰極；由銀構(gòu)成陽極。極譜型電極需外加一恒定的電壓0.7V。電解質(zhì)參與了反應(yīng)(reaction)，因此，在一定的時間間隔必須補充電解質(zhì)極譜型DO電極。         極譜型:電極一般壽命較長，但價格(price)較貴。輸出電流相差數(shù)量級。電極響應(yīng)時間一般為90S。用來測定Kla或過渡（transition)現(xiàn)象似乎較困難。有些電極的響應(yīng)可以做到30以下。
　　3.  DO電極(electrode)結(jié)構(gòu)         一般由陰極、陽極、電解質(zhì)(屬性:化合物)和塑料薄膜(薄而軟的透明薄片)構(gòu)成，陰極  一般陰極材料的要求很高，如白金或銀度在99.999%以上。         原電池型電極         原電池型電極的表面要求平面光滑，其面積大小與還原電流成正比。一般直徑采用5-10mm。其還原電流在28℃時為5-25μA,因此，不用專門的電子放大器便可通過串聯(lián)一電位直接接到全程5或10 mV的自動電位差記錄儀上。         極譜型電極         極譜型電極的陰極表面做得很小，一般其直徑在1-50μm的范圍(fàn wéi)，形成的還原電流在nA級，因此，需要專門的電子放大裝置。陽極原電池型的陽極材料同樣要求很高，純度在99.999%以上。一般陽極作成圓筒狀，其表面積需陰極面積大數(shù)十倍，這對極譜型電極容易做到，故它可以做得較小。原電池型的陽極就得大許多，才能滿足這種比例要求。電解質(zhì)  一般對電解質(zhì)的配方視為機密，商家不易公開。電解質(zhì)的配制很講究，需用無離子水，一些污染的離子會嚴(yán)重影響電極的性能。所用藥品試劑(reagent)要求**少用AR級的。電解質(zhì)有用，KOH;KCl,Pb（AcO）2等。薄膜一般采用聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)（F4）或聚四氟乙烯-聚六氟丙烯的共聚體，也曾用聚氯丙烯，聚乙烯，聚丙烯等。其主要性能符合DO電極的耐高溫（>200℃），透氣性能好的要求。其厚薄也很有講究，膜越薄，靈敏度越高，一般在0.01-0.05mm的范圍。膜性能對一個好的電極響應(yīng)非常重要。需要膜對氧(Oxygen)具有高度的透性和對CO2低的透性。   電極響應(yīng)    我們對電極性能的簡單分析(Analyse)表明，電極響應(yīng)與電極常數(shù)，k有關(guān)：       k=π2D/d2。        D為膜的擴散系數(shù)，d為膜厚度。        K越大，響應(yīng)越快。當(dāng)然，電極的結(jié)構(gòu)將會極大影響電極的性能。壓力補償膜罐內(nèi)使用的電極一般都裝備有壓力補償膜，小型玻璃發(fā)酵罐用的電極通常采用氣孔平衡式。壓力補償膜重是應(yīng)付高壓滅菌（fungus)時電解質(zhì)受熱膨脹的需要。一般多采用硅膠制造。  
　　4.  工作原理         對原電池型的電極，非常重要的一點是主要阻力應(yīng)落在薄膜上，即薄膜的阻力遠大于液膜阻力，這樣被測液體的流動引起的阻力的變化對氧擴散的影響可以減到**小。溶解氧測定儀是測定水中溶解氧的裝置，工作原理是氧透過隔膜被工作電極還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比的擴散電流，通過測量此電流，得到水中溶解氧的濃度。   因此，從下式中可以看出測氧實質(zhì)上是測定氧的擴散速度。 IS = N FA（Pm/dm）P0       IS為輸出電流  N 為氧被還原所得電子數(shù)  F為法拉第常數(shù)A為陰極(cathode )表面積   Pm 塑料（結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)膜的擴散系數(shù)dm為膜的厚度  P0為被測液體中的氧的分壓           基于這一原理，原電池型電極在測量粘稠的發(fā)酵(fermentation)液中的DO時，應(yīng)盡量使用厚一點的薄膜，這樣可使液膜阻力的變化，從而輸出電流的波動小一些。對極譜型電極，則流體運動對電極的輸出沒有影響。         注意事項         事實（Fact)上，DO電極測定的不是溶解氧(dissolved oxygen)濃度，而是氧活度或者是氧分壓。通常用空氣或不含養(yǎng)的氮氣來標(biāo)定100%和零點。液體中真正的溶解氧濃度可以用化學(xué)(Chemistry)法測定。
　　5. DO電極的技術(shù)(Technology)指標(biāo)  
　　（1）穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)性