在眾多工業(yè)領域以及特定的科研場景中,高溫環(huán)境下的溶解氧測定一直是一項具有挑戰(zhàn)性的任務。傳統的溶解氧測定方法在常溫下能夠較為準確地發(fā)揮作用,但在高溫條件下,往往會因為傳感器的性能限制、樣品的物理化學變化等因素而面臨諸多困難。然而,隨著技術的不斷進步,一些創(chuàng)新的
耐高溫溶解氧測定方法逐漸嶄露頭角。
一種是光學傳感法。該方法基于氧氣對特定光學信號的淬滅作用原理。在高溫環(huán)境中,通過引入特殊的耐高溫光學材料和精密的光學系統,能夠實時監(jiān)測樣品中的溶解氧含量。例如,某些稀土摻雜的無機發(fā)光材料,在高溫下具有良好的穩(wěn)定性和光學性能。當這些材料與待測樣品接觸時,溶解氧會改變其發(fā)光強度或光譜特性。通過檢測這種光學信號的變化,并結合預先建立的校準曲線,就可以精確地計算出高溫樣品中的溶解氧濃度。這種方法具有響應速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點,能夠在高溫、高壓等復雜環(huán)境下實現對溶解氧的持續(xù)監(jiān)測。

另一種是電化學分析法。研究人員通過改進電極材料和電解液配方,使其能夠耐受高溫環(huán)境。新型的耐高溫電極材料,如摻雜了鉑、銥等貴金屬的復合電極,在高溫下依然能夠保持良好的電化學活性。同時,配套的高溫電解液也確保了離子傳導的順暢進行。在測量過程中,根據電極上發(fā)生的氧化還原反應產生的電流或電位變化,來確定樣品中的溶解氧含量。這種方法操作相對簡便,成本較低,并且可以實現在線監(jiān)測,適用于工業(yè)生產中的實時質量控制。
此外,還有基于半導體技術的耐高溫溶解氧傳感器。這種傳感器利用半導體材料對氣體敏感的特性,在高溫條件下,當溶解氧與半導體表面發(fā)生相互作用時,會引起半導體的電學性質發(fā)生變化。通過檢測這種變化,并經過復雜的信號轉換與處理,就能夠得出溶解氧的濃度信息。其優(yōu)勢在于體積小、集成度高,便于與其他電子設備進行集成,可實現遠程監(jiān)控和自動化數據采集。
總之,這些耐高溫溶解氧測定方法的不斷發(fā)展與完善,為高溫工業(yè)過程中的水質監(jiān)測、化學反應控制等提供了可靠的技術支持,有力地推動了相關領域的技術進步和安全生產。