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氧化鋯分析儀

利用氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫下具有傳導(dǎo)氧離子的特性測(cè)量含氧濃度的。

氧化鋯是固體電解質(zhì)，在高溫下具有傳導(dǎo)氧離子的特性。在氧化鋯兩側(cè)涂上多孔鉑電極，當(dāng)兩側(cè)氣體中氧濃度不同時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：

這樣就構(gòu)成了以氧化鋯管為電解質(zhì)的濃差電池。如果把氧化鋯元件加熱到規(guī)定的溫度（750度），測(cè)量氣在一邊流動(dòng)，測(cè)量氣中氧濃度和參比氣中氧濃度之比的對(duì)數(shù)與電動(dòng)勢(shì)成正比，因而只要測(cè)得電動(dòng)勢(shì)就可以知道被測(cè)氣體的含氧濃度。

順磁氧分析儀與氧化鋯氧分析儀的區(qū)別

首先是測(cè)量原理不一樣，順磁氧是利用氧的順磁性來測(cè)量氧的含量，而氧化鋯是用氧化鋯 低金屬薄層的導(dǎo)電性來測(cè)氧含量，后面提到的電化學(xué)用于是微量氧分析儀，可達(dá)到PPM級(jí)，其原理是利用氧氣與傳感器陰極之間的電化學(xué)反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的一種測(cè)氧原理。

其次是氧化鋯分析儀分析的范圍較寬，可以從PPM級(jí)到%，只是精度等級(jí)都不太高。進(jìn)口的氧化鋯分析儀的精度相對(duì)較高，特別是在分析PPM級(jí)時(shí)，儀表穩(wěn)定得比較快（較燃料電池工作原理的儀表）。

氧化鋯分析儀的共同缺點(diǎn)是：分析氧的純度越高，檢測(cè)元件鋯管的使用壽命越短，同時(shí)爐管也較容易損壞。

氧化鋯式的，你可以直接插入到比較臟的煙道里面測(cè)量。但順磁式是一種分析儀表，前端必需要有預(yù)處理之類的。

氧化鋯氧分析儀

氧化鋯測(cè)量含氧量的基本原理是利用所謂的“氧濃差電勢(shì)”，即在一塊氧化鋯兩側(cè)分別附以多孔的鉑電極(又稱“鉑黑”)，并使其處于高溫下。如果兩側(cè)氣體中的含氧量不同，那么在兩電極間就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)。此電動(dòng)勢(shì)是由于固體電解質(zhì)兩側(cè)氣體的含氧濃度不同而產(chǎn)生的，故叫氧濃差電勢(shì)，這樣的裝置叫做氧濃差電池。

如在氧化鋯(ZrO2) 中加入一定數(shù)量的氧化鈣（CaO）， 2價(jià)的鈣離子（Ca2 ）在進(jìn)入ZrO2晶體后會(huì)置換出 4價(jià)的鋯離子（Zr4 ），由于鈣離子和鋯離子的離子價(jià)不同，因此在晶體中形成許多氧空穴。再高溫（750℃以上）下，如有外加電場(chǎng)，就會(huì)形成氧離子占據(jù)空穴的定向運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)電。帶負(fù)電荷的氧離子占據(jù)空穴的運(yùn)動(dòng)，也就相當(dāng)于帶正電荷的空穴做反向運(yùn)動(dòng)，因此，也可以說固體電解質(zhì)是靠空穴導(dǎo)電的，這和P型半導(dǎo)體靠空穴導(dǎo)電機(jī)理相似。固體電解質(zhì)的導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)，溫度越高，導(dǎo)電性能越強(qiáng)。