针对气敏电极在铝粉磨制过程中分析保护气体的氧含量所遇到的问题提出了解决的办法。即在铝粉及铝合金的生产过程中,保护气体中氧含量的准确测量和控制是保障生产系统正常稳定工作的必要条件,因此需对系统内保护气体的氧含量进行全过程监控。而铝粉磨制过程中,系统内的气体组分较为复杂,气敏电级使用不当很容易中毒,使测量产生较大偏差,甚至不能正常检测。对不同测量环境进行正确的采样预处理,是使用气敏电极进行准确测量的关键。
气敏电极的原理气敏电极是在一般离子选择性电极的基础上,再覆盖一层憎水的透气膜制成的,此膜只允许被测介质中电极能够响应的气体扩散透过,而不允许其它的离子通过。
对于气敏氧电极而言,只允许被测介质中的气体氧透过。在气敏氧电极的阴极和阳极之间施加在极化电位,作用区间内的一恒定电压所有扩散到铂阴极的氧立即发生如下反应仇玩氧电极阳极(参比电极)为银一氯化银电极,在电解液中参比电极电位保持恒定,反应如下纯一邪在极化电位作用下,隔膜内外的氧不断引起浓差扩散,透过僧水膜到达阴极表面,在阴极产生电解电流,此时到达阴极的氧受氧在隔膜中扩散系数的控制,最后建立平衡,产生一稳定的极限扩散电流。
使用环境气敏电极对使用的要求较高,从上述气敏电极的原理可知,使用环境也就是所测气样的背景气体,要求所测气样应干燥不含水分,以免影响电极透气膜的渗透率,气样中更不能含有玩和吸等气体,以免破坏电极阳极的离子平衡。国内最常用的铝粉生产工艺环境对气敏电极的影响有以下几种情况。
根据上述对使用环境的分析,可能是磨制过程中加人的硬脂酸的挥发对气敏氧电极产生的影响。加装了易挥发物质的滤除装置,其分析效果良好。
第一种情况是铝粉生产中使用的保护性气体氮气,在用空气压缩生产氮气的环境,其中的水分二氧化碳等气体已被分子筛滤除掉了,测量监控氮气中的氧含量,背景气体单一,所以使用气敏电极的环境十分理想,对气敏电极的影响可以不考虑,可以直接使用电极进行测量。
第二种情况是铝粉磨制中的保护气体环境下,需对所测气体进行预处理,即必须对气样进行滤尘处理,粉料磨制时钥粉的温度上升较快,必须对添加物中易挥发的固体物质进行滤除处理,可加长取样管路,利用金属管路降温,再配合滤尘装置可实现上述预处理。
另一种情况是针对铝合金粉在原料加工时加人了硫磺作为还原剂,在铝合金粉生产过程中,使用气敏电极测量保护气体中的氧含量,其环境中不可避免地含有跳和玩气体,姚和跳气体可透过透气膜,在电解液中进行离子交换,引起电极阳极中毒,将严重影响气样的氧含量测量,正在生产过程中滤除了对气敏电极的干扰组分,因此使用气敏电极效果良好。
现将气敏电极与常规的化学分析方法的分析结果列于表气敏电极的测量值与化学分析方法所测的值稍高,可看做是分析方法引起的系统误差。气敏电极在铝粉磨制中的应用在铝粉磨制中的应用。试运行阶段只使用了滤加装易挥发物滤尘装置结论采用气敏电极来分析生产系统气体中的氧含量,只要按电极原理认真做好采样成分分析和预处理工作,就能达到生产的要求。与以往采用的化学分析方法比较,气敏电极法的资金一次性投人少,使用维护较为方便。