電化學(xué)法余氯傳感器通過(guò)測(cè)量水中余氯（游離氯、總氯）與電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流或電位變化實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，其核心部件的設(shè)計(jì)直接影響測(cè)量精度、穩(wěn)定性和壽命。以下是關(guān)鍵核心部件及功能解析：

一、工作電極（Working Electrode）

作用：作為余氯發(fā)生氧化還原反應(yīng)的 “反應(yīng)場(chǎng)”，直接與水中余氯（如 HOCl、OCl?）發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生與余氯濃度成正比的電流信號(hào)（安培法傳感器）或電位變化（電位法傳感器）。

常見(jiàn)材質(zhì)：

鉑金（Pt）：化學(xué)穩(wěn)定性高，不易被氧化，適用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)游離氯（HOCl 在酸性條件下易在此電極上還原）。

金（Au）：對(duì)總氯（如 NH?Cl）的響應(yīng)更靈敏，常用于需要同時(shí)檢測(cè)游離氯和總氯的場(chǎng)景。

玻璃碳：成本較低，但長(zhǎng)期使用易受污染（如有機(jī)物吸附），需更頻繁清潔。

關(guān)鍵特性：表面需保持光滑潔凈，若形成氧化層或結(jié)垢，會(huì)導(dǎo)致電子轉(zhuǎn)移效率下降，表現(xiàn)為讀數(shù)漂移或響應(yīng)遲緩。

二、參比電極（Reference Electrode）

作用：提供一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位，確保工作電極的測(cè)量信號(hào)僅反映余氯濃度變化（而非外界環(huán)境波動(dòng)），是傳感器精度的 “穩(wěn)定器”。

常見(jiàn)類型：

銀 / 氯化銀（Ag/AgCl）電極：最長(zhǎng)用，由銀絲表面鍍氯化銀制成，浸泡在含氯離子的電解液中（如 KCl 溶液），電位穩(wěn)定（25℃時(shí)約 0.222V vs 標(biāo)準(zhǔn)氫電極）。

甘汞電極：電位穩(wěn)定性更高，但含汞（有毒），逐漸被銀 / 氯化銀電極替代。

易損點(diǎn)：參比電極的 “液接界”（與被測(cè)水體接觸的部位）易被污染物堵塞（如鈣鎂結(jié)垢、有機(jī)物沉積），導(dǎo)致電位漂移；若電解液泄漏（如膜片破損），會(huì)直接失效。

三、輔助電極（Counter Electrode，僅安培法傳感器需配備）

作用：平衡工作電極產(chǎn)生的電流，形成閉合電路，避免工作電極因電荷積累導(dǎo)致電位偏移，確保反應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行（類似電路中的 “回路負(fù)極”）。

常見(jiàn)材質(zhì)：不銹鋼或鉑片，要求導(dǎo)電性好且耐氧化（因長(zhǎng)期處于陽(yáng)極狀態(tài)，易被氧化腐蝕）。

四、透氣膜（Gas Permeable Membrane）

作用：選擇性允許余氯（如 HOCl 分子）透過(guò)，阻隔水中的離子（如 Cl?、SO?2?）和懸浮顆粒物進(jìn)入傳感器內(nèi)部（避免干擾電極反應(yīng)或污染電解液），是 “隔離保護(hù)屏障”。

常見(jiàn)材質(zhì)：

聚四氟乙烯（PTFE）：化學(xué)惰性強(qiáng)，透氣性好，耐溫范圍寬（-200~260℃），是主流選擇。

聚偏氟乙烯（PVDF）：柔韌性更好，抗撕裂性優(yōu)于 PTFE，但透氣性略低。

關(guān)鍵特性：膜的厚度（通常 20-50μm）和孔徑直接影響余氯擴(kuò)散速率，膜片破損、老化（如脆化、微孔堵塞）會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差劇增，需定期更換（3-6 個(gè)月 / 次，視水質(zhì)而定）。

五、電解液（Electrolyte Solution）

作用：填充在工作電極、參比電極與透氣膜之間，作為離子導(dǎo)體，確保電極間的電荷傳遞，同時(shí)維持參比電極的穩(wěn)定電位（如 Ag/AgCl 電極需電解液提供恒定 Cl?濃度）。

常見(jiàn)成分：含氯hua鉀（KCl）的緩沖溶液（如磷酸鹽緩沖液），pH 通常穩(wěn)定在 7 左右（匹配多數(shù)水體 pH 范圍）。

易損耗：高溫或膜片密封性差時(shí)會(huì)加速蒸發(fā)，導(dǎo)致電解液液位下降；若被測(cè)水體中污染物透過(guò)破損膜片進(jìn)入，會(huì)污染電解液（如出現(xiàn)渾濁、變色），需及時(shí)更換。

六、溫度補(bǔ)償元件（Thermistor 或 RTD）

作用：余氯的氧化還原反應(yīng)速率受溫度影響顯著（溫度每變化 1℃，測(cè)量值可能偏差 2-3%），溫度補(bǔ)償元件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫，通過(guò)傳感器內(nèi)置算法修正溫度對(duì)信號(hào)的干擾，確保不同溫度下測(cè)量值的一致性。

常見(jiàn)類型：NTC 熱敏電阻（成本低）或鉑電阻（Pt100，精度更高），需與電極緊密接觸以保證測(cè)溫準(zhǔn)確性。

總結(jié)

電化學(xué)法余氯傳感器的核心部件形成 “反應(yīng) - 傳導(dǎo) - 校準(zhǔn)” 的閉環(huán)：工作電極負(fù)責(zé)信號(hào)產(chǎn)生，參比電極保障信號(hào)基準(zhǔn)，透氣膜和電解液維持反應(yīng)環(huán)境穩(wěn)定，溫度補(bǔ)償元件修正外界干擾。其中，透氣膜、電解液和電極表面狀態(tài)是易損耗環(huán)節(jié)，日常維護(hù)需重點(diǎn)關(guān)注清潔、防漏和定期更換耗材，以延長(zhǎng)傳感器壽命。