氧化锆氧分仪法测定氧含量--烟气成分分析

一、原理

利用氧化锆材料添加一定量的稳定剂以后,通过高温烧成,在一定温度下成为氧离子固体电解质。在该材料两侧焙烧上铂电极,侧通气样,另侧通空气,当两侧氧分压不同时,两电极间产生浓差电动势,构成氧浓差电池,两电极反应如下:

高氧一侧:O₂+4e→2O^2-

另一侧:2O^2-→O₂+4e

浓差电势理论值符合奈斯特脱方程:

式中:R——气体常数;

          F——法拉第常数;

          T——电池的绝对温度;

          n——参加反应的电子数;

          P₀——参比气体氧分压;

          P——被测气体氧分压;

          E——浓差电池的电动势。

由氧浓差电池的温度和参比气体氧分压,使可通过测量仪表测量出电动势,换算出被测气体中的氧分压。

与磁性氧分仪比较,氧化锆氧分仪具有结构简单,反应迅速和维护工作量小等特点,广泛用于连续监测锅炉或窑炉内气体中的含氧量。

测量范围:0～5%,0～10%,0～21%,0～25%;测量精度0.1%。

二、仪器

①氧化锆氧分仪。

②采样管及样气预处理器。

③技术指标:参见本定电位电解法测定一氧化氮测试仪的技术指标。

三、试剂

清洁空气或浓度为仪器量程50%左右的氧标准气体。

四、测试

按仪器使用说明书的要求连接气路,并对气路系统进行气检查,接通电源,并按仪器说明书要求的加热时间使检测器加热炉升温,开启仪器气泵,当仪器自检完毕,表明作正常后,将采样管置入被测烟道中心或靠近中心处,待指示稳定后读取氧含量数据。

五、说明

①如果有在高温下与氧反应的可燃气体或名腐蚀氧化锆元件的气体存在,测定结果会有误差。

②仪器使用的环境条件,应按照说明书要求执行。

③一般传感器使用寿命为1年,当传感器失效时应及时更换在高原地区应按照当地空气氧含量数值标定。

④仪器的标定、校准及技术指标的计算方法参见定电位电解法测定二氧化硫。