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美國Teledyne傳感器
燃料電池 Teledyne Class B-2C產(chǎn)品概述:
Teledyne微燃料電池原理: Teledyne氧 傳感器是一個(gè)微燃料電池,該電池由TAI公司設計和制造。是密封的、一次性的電化學(xué)傳感器。 微燃料電池的反應構件有:一個(gè)陰*、一個(gè)陽(yáng)*以及浸泡它們的水溶KOH電解液,濃度為15*。電池將化學(xué)反應的能量轉換為外部電子電路的電流。它的原理類(lèi)似于一個(gè)蓄電池。 但是,微-燃料電池與蓄電池在工作原理上有一個(gè)很大的不同:在蓄電池中,所有的反應物都是在電池內的;而微燃料電池中,其中的一個(gè)反應物(氧)來(lái)自于設備外部,即一個(gè)被連續分析的樣氣。因此可以說(shuō),微-燃料電池是蓄電池與一個(gè)*正燃料電池的混血兒。(在一個(gè)*正的燃料電池中,所有的反應物都儲存在設備外。) 解析微燃料電池 微燃料電池是一個(gè)圓柱體,直徑是1又1/4英寸,高度為1又 1/4英寸。它由耐腐性*強的塑料制成,幾乎可以**地放在任何環(huán)境和采樣氣流中。盡管一端可以透過(guò)樣氣中的氧,它仍具有很好的密封性。電池的另一端是由兩個(gè)同心金屬圓環(huán)組成的觸點(diǎn)板,圓環(huán)與傳感器架上的彈簧觸點(diǎn)相接,提供與分析儀其他部分的電路連接。 電池的*部是一特氟隆的擴散膜,其厚度控制得非常*準。擴散膜的下面是氧感應元件—陰*,其表面積大約4cm2,表面鍍有耐腐金屬。陰*上打有許多小孔,以確保其上表面可被電解液充分浸潤。 陽(yáng)*位于陰*之下,由鉛制成。它采用了一種技術(shù),可以使盡可能多的金屬參與化學(xué)反應。 在電池的底部、陽(yáng)*的正下方,是一塊柔性的膜。電池使用過(guò)程中內部體積會(huì )發(fā)生變化,該膜就是用來(lái)適應這變化的。這種柔韌性確保了感應膜能保持在正確的位置上,從而保證電流輸出的穩定。 在陰*上方的擴散膜和陽(yáng)*下方的柔性底膜之間充滿(mǎn)了電解液。陰*和陽(yáng)*浸泡在同一個(gè)電解池中。它們各自有一個(gè)觸點(diǎn)與電池底部觸點(diǎn)盤(pán)上的外部觸點(diǎn)環(huán)相連。 電化學(xué)反應: 樣氣通過(guò)特氟隆膜擴散滲入。樣氣中的氧在陰*表面發(fā)生反應而減少,其半反應式如下: O2 + 2H2O + 4e- à 4 OH- (陰*) (在電解液中有水存在的情況下,4個(gè)電子與1個(gè)氧分子結合,生成4個(gè)氫氧根離子。) 當氧在陰*被消耗的同時(shí),鉛在陽(yáng)*不斷地被氧化,其半反應式為: 2Pb + 4OH- à 2Pb +2 + 2H2O +4e- (陽(yáng)*) (被氧化時(shí),每個(gè)鉛原子失去2個(gè)電子。因此需要進(jìn)行2個(gè)上述半反應才可以與1個(gè)陰*的半反應保持電子轉移的平衡,輸出4個(gè)電子。) 當提供了一個(gè)外部電路時(shí),從陽(yáng)*表面釋放的電子就會(huì )流向陰*表面。電流大小與到達陰*的氧的數量成比例。該電流被用來(lái)測量混合氣體中的氧濃度。 燃料電池的全反應是半反應的結合,或是: 2Pb + O2 à 2PbO ( 在樣氣中沒(méi)有物質(zhì)(如溴、碘、氯、氟)可以氧化鉛的情況下,該反應式成立。
燃料電池的輸出受以下因素影響:(1)當時(shí)電池中的氧.(2)陽(yáng)*材料的儲有量。在無(wú)氧的情況下,沒(méi)有電流產(chǎn)生。
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