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超过半年以上,它的使用对于监控污染源的气体排放和保护环境有一定意义。 本文的目的不是着重于介绍这一探测器的本身,而是以它做为实例,介绍发展电化学探 测器工作中应注意的一些问题。 二、设计固体电解质电化学探测器时应满足的基本条件 为了成功地发展一个电化学探测器,应该考虑并满足的基本条件有以下几个方面, 1.固体电解质应具有尽可能高的离子电导率和尽可能小的电子导电率,其离子迁移数 应大于0.99。 2.在使用条件下固体电解质和电极材料应是热力学稳定的。它们不应和周图介质发生 显著的化学作用,它们之间也不应有显著的副反应。 3.应选择稳定可靠的参比电极。 4.固体电解质和参比电极,以及固休电解质和工作电极之间应该有良好的电接触。 下面我们从这些基本点出发,来说明SO:或SO,电化学探测器的开发过程。 在选择具体电解质之前,我 们首先考虑不同物质在含氧和含 [logPo 硫体系中的稳定性。图1是Li- 60 0 20 40.logPes O-S体系在800K时稳定状态图。 LiSO. -20 从图上可以看出,当体系中氧分 压大于10一23大压和硫分压大于 10一2大压条件下,只有硫酸锂 是稳定的。图中用虚线表示出二 氧化硫分压的对数值。对于烟道 废气的条件,氧分压为0.20.01 大压,二氧化硫分压为1ppm~ 1%范围(图1中区城A表示), 硫酸锂是稳定的。在该条件下氧 图1Li-O-S体系在800°K时稳定状态图 化锂和硫化锂将转变为硫酸锂。 对于Na-0-S、K-O-S、Ca-0 10 -S、Mg-O-S等体系的稳定状 态图分析,也得到同样结论。所 -60 -50 -40 -30 -20 、-10 10 以,探测器的电解质和电极材 AgSO logP-0s 料,不能使用氧化物或硫化物, -25 10 应使用硫酸盐。相反,对于煤气 Ag --10 化过程中的强还原性含硫介质 800K -2 (区域B),硫化物是稳定的, -30 可以用硫化物电解质组成电化学 探测器测定硫化学位。 图2Ag-O-S体系在800K时稳定状态图 图2是Ag-O-S体系在800 K时的稳定状态图。这一体系积其它体系一样,在含硫的氧化性气氛中,硫酸银是稳定物 93超过半年 以 上 , 它的使 用 对 于监控污 染源 的气体排放和 保护环境有一定意义 。 木文 的 目的 不 是 着重 于介绍这 一探 测器 的本身 , 而是 以 它做为实例 , 介绍发展电化学探 测器 工 作中应 注 意的 一些 问题 。 二 、 设 计 固体 电解 质 电化 学探测 器 时应 满足 的基本条件 为 了成功地 发 展一个 电化学探 测器 , 应 该 考虑 并 满足 的 基 本条件有 以下几个方面 一 固体 电解质应 具有尽可 能 高的 离子 电导 率和尽可 能小 的 电子导 电率 ,、 其离子迁移数 应 大于 。 ’ , 在使用 条件下 固体 电解质和 电极材料应 是热力学稳定的 。 它们不应和周 围介质发生 显著的 化学 作用 , 它们 之 间也不应 有显 著的 副反应 。 。 应 选 择稳定可 靠的参 比 电极 。 固体 电解质和参 比 电极 , 以 及 固体 电解质和 工 作 电极之 间应 该有良好 的 电接触 。 下面 我们 从这些 基本点出发 , 来 说 明 或 电化学探测器 的开 发 过程 。 在选 择具体 电解质 之前 , 我 们 首先考虑 不 同物质在 含氧 和 含 硫 体系 中的稳 定性 。 图 是 于 体系 在 时稳定状态 图 。 从图 上可 以 看出 , 当体 系 中氧分 压大于 一 “ 大压 和硫分压 大于 ” 大压 条件下 , 只有硫酸铿 是稳定的 。 图 中用虚线 表示出二 氧 化硫 分压 的 对数值 。 对下烟道 废气 的 条件 , 氧分压 为 大压 , 二氧化硫分压为 范围 图 中区 域 表示 , 硫 酸 锉是稳定 的 。 在 该 条件下氧 化锉和硫 化锉将转变为硫 酸锉 。 对于 一 一 、 一 一 、 , 一 一 、 一 一 等体 系的 稳定状 态图分析 , 也得到 同样结 论‘ ” 侨 以 , 探 测器 的 电 解质 和 电 极材 料 , 不能使用氧 化物 或硫 化物 , 应使用硫酸盐 。 相反 , 对 于煤气 化过程 中的 强 还 原 性 含硫 介质 区域 , 硫 化物是稳 定的 , 可 以 用硫 化物 电解质组 成 电化学 探 测 器 测定 硫 化学位 。 , 图 是 一 一 体系在 图 刃 一 体系在 叭 时移定状态 图 图 八 一 一 体系在 时稳定 状 态 图 时的稳定状态 图 。 这 一 体系和其 它体系一样 , 在 含硫的 氧 化性 气 氛 中 , 硫 酸 银是稳定物
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