為了保證生產(chǎn)過程中的質(zhì)量和安全，微量氧氣分析儀在許多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，例如醫(yī)療、食品、制藥等行業(yè)。本文將介紹該分析儀器的定義、工作原理以及在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。
該分析儀器是一種用于檢測空氣中氧氣含量的專業(yè)測試設(shè)備。它能夠精確地測量氧氣濃度，同時具備高靈敏度、高精度等特點，可用于醫(yī)療、食品、制藥、環(huán)保等領(lǐng)域的氧氣濃度監(jiān)測。
二、主要工作原理：
微量氧氣分析儀的工作原理基于電化學(xué)法或光學(xué)法。其中，電化學(xué)法是指利用電化學(xué)反應(yīng)來檢測氧氣濃度的方法。光學(xué)法則是利用光的吸收、發(fā)射或干涉來檢測氧氣濃度的方法。兩種方法都可以實現(xiàn)對空氣中微量氧氣濃度的快速、準(zhǔn)確檢測。
微量氧的分析方法主要有比色法、化學(xué)電池法、黃磷發(fā)光法、濃差電池法和氣相色譜法。其中比色法是較早采用的分析方法，它是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，利用銅氨溶液進(jìn)行比色分析，由于操作復(fù)雜，準(zhǔn)確度難以保證，并且不能實現(xiàn)自動在線分析，現(xiàn)在已很少采用，不過它還是一種仲裁方法。黃磷發(fā)光法是利用氧氣與黃磷氧化燃燒進(jìn)行分析，具有分析速度快，可以連續(xù)分析的特點，但該方法采用的黃磷是危險化學(xué)品，生成的產(chǎn)物具有腐蝕性，并且檢測限低，所以現(xiàn)在已很少采用。在這里主要介紹化學(xué)電池法、濃差電池法和氣相色譜法。
1.化學(xué)電池法
化學(xué)電池法的微量氧分析儀指的利用氧化還原電池的原理進(jìn)行微量氧分析，它的傳感器（檢測器）是化學(xué)原電池，主要由一個陰極，一個陽極和電解液組成，以上部件密封于惰性的殼中，被測氣體中的氧進(jìn)入電池中陰極附近O2得到電子，陽極由金屬鉛制成，失去電子本身被氧化，電池產(chǎn)生的電子由電路引出然后進(jìn)行補(bǔ)償修正放大，即可測出被測氣體中的氧含量。反應(yīng)式如下：
O2+2H2O+4e-→40H- 陰極
Pb+2OH-→pbo+H2O+2e 陽極
總反應(yīng)式2pb+O2→2pbO
因?qū)崿F(xiàn)方式的不同，可分為原電池法、燃料電池法和赫茲電池法。
2.濃差電池法
濃差電池法也稱為氧化鋯電池法，它是利用氧化鋯元件為檢測器的關(guān)鍵部件，以它為主體構(gòu)成測氧電池，包括氧化鋯管及涂制在管底部的鉬電極和電極引線，電極引線可將信號引出；加熱爐用于加熱氧化鋯管，使它恒定在設(shè)定溫度（780±10℃）上；標(biāo)氣管用于接通標(biāo)氣，校準(zhǔn)探頭；熱電偶用于測量氧電池中的溫度，接入變送器溫控系統(tǒng)；接線板設(shè)有信號、熱電偶和加熱爐三對接線柱，其它還有過濾器、安裝法蘭和探頭外殼。如圖1所示，在氧化鋯管底的內(nèi)外表面有兩個鉑電極，即參比電極和測量電極，分別帶有兩根鉑引線，構(gòu)成一個氧化鋯測氧電池，即氧濃差電池,它在鉑電極的反應(yīng)原理是O2+4e→2O2- ；2O2-→O2+4e ,于是，兩電極間就形成了電位差，組成了濃差電池（2）。
氧化鋯濃差電池的主要缺點是還原性雜質(zhì)對微量氧的分析有影響。因為在500－800攝氏度的情況下，還原性物質(zhì)可以與氧發(fā)生反應(yīng)，消耗氧使分析結(jié)果偏低,它的主要優(yōu)點是量程范圍寬，可覆蓋常量至微量的氧含量分析，使用方便，使用壽命長。
3.氣相色譜法
氣相色譜法進(jìn)行微量氧分析的優(yōu)勢在于多種雜質(zhì)可以同時檢測，因為空分氣體中的雜質(zhì)分離比較容易，所以色譜柱系統(tǒng)的配置簡單。在進(jìn)行包含微量氧的多種雜質(zhì)檢測時，選擇色譜分析比較合適。可以選擇的色譜檢測器主要有熱導(dǎo)檢測器、電子捕獲檢測器、氦離子化檢測器、氬離子化檢測器、放電離子化檢測器、原子發(fā)射檢測器（AED）等。
三、不同領(lǐng)域中的應(yīng)用：
1.醫(yī)療行業(yè)：在醫(yī)療過程中，動脈血氧飽和度是一個十分重要的參數(shù)。它可以通過非侵入性的方式，測量患者的動脈血氧飽和度，并及時提供數(shù)據(jù)支持，確保醫(yī)療人員對患者的監(jiān)測和治療更加精準(zhǔn)。
2.食品行業(yè)：氧氣是食品中微生物生長的必要條件，但過高或過低的氧氣含量都會影響食品的質(zhì)量和安全。它可以幫助廠家監(jiān)測食品包裝中的氧氣含量，保證食品質(zhì)量和安全。
3.制藥行業(yè)：在制藥過程中，氧氣含量的變化會影響藥品的穩(wěn)定性和活性。它可實時監(jiān)測制藥過程中的氧氣含量，確保藥品的質(zhì)量和效果。
4.環(huán)保行業(yè)：空氣中氧氣含量的檢測對于環(huán)保監(jiān)測也是非常重要的。它可以幫助環(huán)保人員監(jiān)測大氣中的氧氣含量，及時發(fā)現(xiàn)和診斷空氣質(zhì)量問題。
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