D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1980.02.020 北京钢铁学院学报 1980年第2期 固体电解质电子导电性能侧定及其 对浓差电池定氧的影响 物化教研室 李福乘刘庆国 摘 要 本工作用自行设计、安装的电子工作线路，用抽氧法（又称极化电动 势法)测定了国产氧化锆固体电解质（含CaO重量为4%）的电子导电特 征氧分压。测定结果为： 1gPe'=21.49-69336 T 在1600℃时，Pe'=10~1553大压。 实验证明，所用的方法和装置能约方便、准确地测量固体电解质的特 征氧分压Pe' 文章最后讨论了固体电解质电子导电对浓差电池定氧的影响和减少误 差的途径。 一、前 言 用固体电解质浓差电池测定金属液或气相中的氧活度是七十年代发展起来的新技术之 一。由于这一方法具有快速、简便、精度高等一系列优点，因而在冶金、电力等工业中得到 广泛应用，是改进工艺，实现自动化的有力工具。 目前最常用的固体电解质是掺杂氧化钙（占重量4~6%）的氧化锆。由于氧化钙的掺 入，它与氧化锆形成置换式固溶体时，晶体中产生了大量的氧离子空位，使氧离子在其中的 扩散速度大大增加，这是产生氧离子导电，成为高温固体电解质的内部条件。在一定的温度 条件下，当同体电解质两侧具有不同的氧位时，由于氧离子的迁移，在固体电解质的两个侧 面就会分别形成双电层，产生电位差。如果固体电解质中氧离子是唯一的导电质点，则它所 构成的浓差电池电动势与其两侧的氧分压P1、P,有如下关系： (1) 式中R为气体常数(8.315焦尔/克分子·度) T为绝对温度 80北 京 钥 铁 学 院 学 报 1 9 5 0 年第 2 期 固体 电解质电子导 电性能测定及其 对浓差电池定氧的影响 物化橄研室 李福 萦 刘庆 国 摘 要 本工 作用 自行 设计 、 安装 的 电子工 作线路 , 用抽 氧法 ( 又称极化 电动 势法 ) 测定 了 国产 氧 化错 固体 电解质 ( 含 C a O 重 量为 4 % ) 的 电子导 电特 征 氧分压 。 测定 结果为 : l g P e 尹 = 2 1 . 4 9 一 6 9 3 3 6 T 在 1 6 0 0 ℃ 时 , P e , = l 『 , ” “ , 大压 。 实脸 证 明 , 所用的方法和装置 能 约方便 、 准 确地测量 固体电解质的特 征 氧分 压 P e 产 文 章最后 讨论 了固体电解质电子导电对浓 差 电池定 氧的影 响和减 少误 差的途径 。 前 、 ~ . .自 口 用 固 体电解 质 浓 差 电池 测定金属 液或 气相 中 的氧 活度 是七 十年代 发展 起来的新 技术之 一 。 由于这 一 方 法具有快速 、 简便 、 精度 高等一系 列优 点 , 因而 在冶金 、 电力等 工 业中得 到 广泛应 用 , 是改进 工艺 , 实现 自动化的有力工 具 。 目前最常 用的 固 体 电解质 是 掺杂氧化钙 ( 占重 量 4 ~ 6 % ) 的氧 化错 。 由于氧 化钙的掺 入 , 它 与氧化错 形 成置换 式 固溶体时 , 晶体 中产生 了大 量的氧 离子 空位 , 使 氧 离子在 其 中的 扩 散速 度大 大增 加 , 这是 产生 氧 离子导 电 , 成 为高温固 体电解 质 的 内部条 件 。 在 一定 的 温度 条件 下 , 当固体 电解质 两侧具有不同的 氧位 时 , 由于 氧 离子 的 迁移 , 在 固体 电解 质的两 个侧 面就 会分别形 成 双 电层 , 产生 电位 差 。 如 果固体 电解质 中氧 离子 是唯 一的导 电质 点 , 则 它所 构成 的浓 差 电池 电动势与其 两侧的 氧分压 P , 、 P : 有如 下关系 : n一氏已 ( l ) T 奋夕. 一R4 jF E 一 式 中 R 为 气体 常数 (8 . 3 巧焦尔 / 克分子 · 度 ) T 为绝 对 温度 攀Q DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1980. 02. 020