电极法余氯检测仪是一种基于电化学技术,用于对水体中游离余氯、总氯或二氧化氯浓度进行连续在线监测的精密仪器。它广泛应用于饮用水处理厂、供水管网、游泳池及工业循环冷却水等场景。
一、核心工作原理
电极法余氯检测仪主要利用安培测定法(电化学技术),通过测量电极上发生的化学反应所导致的电流变化来推算余氯浓度。根据传感器结构的差异,主要分为以下两类:
1.隔膜式极谱(覆膜)型:由阴极、阳极、电解液及阴极上覆盖的一层气透性薄膜构成。被测水中的余氯通过隔膜扩散至阴极,在适当的极化电压下发生还原反应,产生与余氯浓度成正比的电流信号。
2.恒电压型(三电极/裸露式):由工作电极、参比电极和辅助电极组成微电池测量系统。测量时在电极保持稳定的电位势,被测成分在该电位势下产生线性良好的电流强度。该结构无需更换膜片与试剂,维护相对简单。
电极法测量对环境条件较为敏感,为了保证数据的准确性,仪器通常需要具备以下补偿或控制功能:
1.pH值影响:水中余氯以次氯酸(HOCl)和次氯酸根(ClO⁻)动态平衡存在,pH值的变化会直接影响两者的比例及电化学反应速率。因此,仪器通常具备pH自动补偿功能,或要求水样pH值保持在特定范围内(如5-8)。
2.温度影响:温度升高会加快分子动能和电子转移速率,导致测量值虚高。仪器需配备温度传感器,进行实时自动温度补偿。
3.流速影响:电极法本质是“扩散控制型”反应,流速过慢会导致电极表面形成“耗尽层”,使测量值偏小。因此,测量时通常要求保持恒定的水样流速(如15~60 L/h),或通过稳流装置来保证数据的稳定。
三、核心性能与结构特点
1.实时在线监测:无需更换化学试剂,无废液产生,可实现24小时连续在线控制与数据输出(4-20mA或RS485通讯)。
2.自清洗与抗干扰:水中的胶体和泥沙容易吸附在电极表面影响精度,因此许多设备配备了自动清洗功能;覆膜式传感器则具有较强的抗污染能力。
3.多参数显示:部分仪器可同时显示余氯、pH、温度、浊度等多个参数,并具备超限报警和继电器控制输出功能。
