溶氧分析仪能连续、自动测量水中微量的溶解氧含量,可用于工业锅炉用水,实验室制备除氧水等方面。溶氧分析仪的核心部件是氧传感器,传感器中银做阳极,金做阴极,二电极之间连接一稳定的直流电源,以氯化钾溶液为电解质溶液,电解质溶液与取样水之间有一层氧气可以透过的薄膜,测量金电极上产生的还原电流的大小得出氧气的含量。
⑴ 试写出溶氧分析仪的有关电极反应式
阴极_______________________________,阳极____________________________________
⑵ 请从你写的电极反应式推测影响氧传感器的性能的因素可能有哪些?
在高温下高炉中氧含量的测定可用氧化锆(ZrO2)氧传感器来测定,在氧化锆中加入MgO,Y2O3等立方晶系的氧化物后,在600℃以上高温时成为氧的快离子导体。其导电性能主要源于掺杂晶体中的氧离子空位。下图为氧化锆固体电解质的导电原理。
⑶ 写出高氧侧和低氧侧的电极反应式
高氧侧______________________________,低氧侧________________________________
⑷ 若某掺杂电极Y2O3的ZrO2晶体中氧离子空位数为3.01×1020个,则理论上掺杂的Y2O3质量为多少克?