1. 氧氣探頭的種類與工作原理是什么

現(xiàn)在市場上的氧探頭主要采用兩種技術(shù)，即電化學(xué)燃料電池和氧化鋯傳感器技術(shù)。這兩種技術(shù)的工作原理有很大區(qū)別。

電化學(xué)燃料電池技術(shù)

電化學(xué)燃料電池的工作原理是以氧氣作為正極和金屬鉛作為負極，電解質(zhì)為氫氧化鉀。電解質(zhì)和金屬鉛被裝在一個耐溶劑的小圓柱容器內(nèi)，開口用聚四氟乙烯膜封上。采用密封的燃料池氧傳感器是當(dāng)前國際上主流的測氧方法之一。氧氣通過聚四氟乙烯膜擴散入電池，當(dāng)氧氣在正極上得到電子和金屬鉛在負極上失去電子而產(chǎn)生電流，電流的大小與氧氣濃度成正比。

負極反應(yīng)式為：2Pb -4e-== 2Pb2+

正極為：O2 + 2H2O + 4e-== 4OH-

總反應(yīng)：O2 + 2H2O+2Pb==2Pb2+4OH

2. 兩種氧探頭優(yōu)缺點分析

電化學(xué)燃料電池

優(yōu)點：a. 零點準確，不易漂移，只需單點校正；從化學(xué)反應(yīng)式可以看出，當(dāng)沒有氧氣時，就沒有電流，因此電化學(xué)燃料電池的零點是準的，校正時只需要單點校正。

b. 較強的抗有機溶劑影響。電化學(xué)燃料電池檢測氧氣是一個常溫下的氧化還原化學(xué)過程，因此受少量普通有機溶劑的影響小。

c. 更換費用低，只需更換燃料電池。當(dāng)燃料電池失效使得氧分析儀失效時，用戶只需要更換氧探頭中的化學(xué)燃料電池，更換費用不到整個探頭價格的三分之一。

缺點：a. 氧探頭過長時間與高濃度氧氣接觸會影響其壽命，電池需要保存在高純度的惰性氣體中，這點在手套箱應(yīng)用中不成問題。

b. 不能用于檢測高溫氣體。

氧化鋯傳感器

優(yōu)點：a. 反應(yīng)時間快，可以在高溫、高壓、低壓下測量氧氣濃度，如鍋爐尾氣等；

b. 在不檢測時可以與空氣接觸，可以長時間在空氣中儲存，因為氧化鋯傳感器的參比氣體是空氣。

缺點：a.不適合用于氣體中含有有機溶劑；氧化鋯傳感器需要在高溫下工作。當(dāng)檢測氣中含有有機溶劑時，有機溶劑會在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氧氣會與有機物反應(yīng)而被消耗掉，使得氧氣測得值比實際值低。

b. 零點易偏離，測量PPM級氣體時需要經(jīng)常用標(biāo)準氣標(biāo)定；因為以空氣為參照氣體，當(dāng)檢測1PPM氣體時，其濃度差超200,000倍，精確檢測難度比較大，需要經(jīng)常校正，每次檢測前用一標(biāo)準氣標(biāo)定。

c. 只能更換整個氧探頭，更換費用高。

3. 哪種氧氣探頭更適合手套箱

綜合以上分析，電化學(xué)燃料電池技術(shù)更適合測試威格手套箱中的微量氧氣。威格手套箱選擇適合手套箱氣氛環(huán)境的氣體檢測技術(shù)——電化學(xué)燃料電池技術(shù)，具有精確度高、不受有機溶劑影響等優(yōu)點，避免氧化鋯氧分析儀受有機溶劑等影響的問題。