在微觀世界的電化學奧秘中,微電極技術(shù)正以其特殊的魅力和廣泛的應用領域,逐漸嶄露頭角。其中,在測定溶解氧這一關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)方面,微電極技術(shù)以其高精度、高靈敏度以及實時監(jiān)測的能力,成為了科研工作者和環(huán)保監(jiān)測人員的得力助手。
一、溶解氧測定的重要性
溶解氧是水體生態(tài)系統(tǒng)中一個至關(guān)重要的參數(shù),它直接影響著水生生物的生存和繁衍,以及水體的自凈能力。因此,準確、快速地測定水體中的溶解氧含量,對于保障水生態(tài)安全和指導水環(huán)境保護具有重要意義。
二、微電極在溶解氧測定中的應用原理
微電極技術(shù)在測定溶解氧方面的應用原理主要基于電化學的氧化還原反應。具體來說,微電極通過其微小的尺寸和很高的靈敏度,能夠?qū)崿F(xiàn)對水體中溶解氧含量的高精度測定。
工作原理
溶解氧微電極通常由一根針狀電極、參比電極以及放大器組成。針狀電極作為工作電極,其表面涂覆有一層特殊的催化劑,如鉑或金。當電極插入待測水體中時,溶解在水中的氧分子會在催化劑的作用下發(fā)生還原反應,生成氫氧根離子。這個過程中,氧化還原反應的速率與水體中溶解氧的濃度成正比。
參比電極則用于提供一個穩(wěn)定的電位參考,以確保測量結(jié)果的準確性。放大器則用于將電極上產(chǎn)生的微弱電流信號放大,以便進行后續(xù)的處理和分析。
測定過程
在實際測定過程中,首先將微電極置于空氣中進行極化,待示數(shù)穩(wěn)定后,再將電極插入待測水體中。隨著溶解氧在電極表面發(fā)生還原反應,電極上會產(chǎn)生相應的電流信號。這個電流信號的大小與水體中溶解氧的濃度成正比,因此可以通過測量電流信號的大小來確定溶解氧的含量。
為了獲得更準確的測量結(jié)果,通常需要對微電極進行標定。標定過程包括將微電極置于已知溶解氧濃度的標準溶液中,記錄相應的電流信號值,從而建立起電流信號與溶解氧濃度之間的對應關(guān)系。
技術(shù)優(yōu)勢
相比傳統(tǒng)的溶解氧測定方法,微電極技術(shù)具有諸多優(yōu)勢。首先,由于其微小的尺寸,微電極能夠?qū)崿F(xiàn)對水體中溶解氧含量的高精度測定,尤其適用于對微量溶解氧的監(jiān)測。其次,微電極---具有極---高的靈敏度,能夠快速響應水體中溶解氧濃度的變化,實現(xiàn)實時監(jiān)測。此外,微電極技術(shù)還具有操作簡便、成本低廉等優(yōu)點,使得其在環(huán)保監(jiān)測和科研領域得到了廣泛應用。
微電極技術(shù)在測定溶解氧方面的應用原理基于電化學的氧化還原反應,通過測量電極上產(chǎn)生的微弱電流信號來確定水體中溶解氧的含量。由于其高精度、高靈敏度以及實時監(jiān)測的能力,微電極技術(shù)已經(jīng)成為環(huán)保監(jiān)測和科研領域中不可---或缺的工具之一。未來,隨著技術(shù)的不斷進步和應用場景的不斷拓展,微電極技術(shù)將在更多領域展現(xiàn)出其獨---特的魅力。
智感環(huán)境是國內(nèi)為數(shù)較少能夠?qū)崿F(xiàn)微電極系統(tǒng)開發(fā)和商業(yè)化推廣的公司,并創(chuàng)新性地推出了微電極多通道分析系統(tǒng),可以同步高分辨率檢測pH、DO、Eh、H2S等多種指標實現(xiàn)了我國在該技術(shù)領域的彎道超車。Easysensor微電極的設計特殊,它的穿刺能力可深入水體、生物膜、顆粒污泥、植物的根莖葉以及液體與固體的擴散邊界層,為微生態(tài)和微區(qū)研究提供了強有力的工具。這款微電極的末端細至微米級別,在不破壞被測對象結(jié)構(gòu)和生理活性的前提下,快速刺入樣品內(nèi)部,實現(xiàn)對微環(huán)境的精確測量。