微量氧分析儀（氧化鋯法）

氧化鋯傳感器的核心構件是氧化鋯固體電解質，氧化鋯固體電解質是由多元氧化物組成的。常用的這類電解質有ＺｒＯ２·Ｙ２Ｏ３，它由二元氧化物組成，其中，ＺｒＯ２稱為基體，Ｙ２Ｏ３稱為穩(wěn)定劑。ＺｒＯ２在常溫下是單斜晶體，在高溫下它變成立方晶體（螢石型），但當它冷卻后又變?yōu)閱涡本w，因此純氧化鋯的晶型是不穩(wěn)定的。所以當在ＺｒＯ２中摻人一定量的穩(wěn)定劑Ｙ２Ｏ３時，由于Ｙ置換了Ｚｒ的位置，一方面在晶體中留下了氧離子空穴，另一方面由于晶體內部應力變化的原因，該晶體冷卻后仍保留立方晶體，因此又稱它為穩(wěn)定氧化鋯。據上分析，穩(wěn)定氧化鋯在高溫下（６５０℃以上）是氧離子的良好導體?！≡谏鲜鲭姵刂?，Ｐｔ表示兩個鉑電極，它是涂制在氧化鋯電解質的兩邊，兩種氧分壓為Ｐ''Ｏ２和Ｐ'Ｏ２的氣體分別通過電解質的兩邊。作為氧傳感器，其中Ｐ''Ｏ２是參比氣，例如通人空氣（２０．６％Ｏ２），Ｐ'Ｏ２是待測氣，例如通入煙氣。在高溫下，由于氧化鋯電解質是良好的氧離子導體，上述電池便是一個典型的氧濃差電池。

在高溫下（６５０--－８５０℃），氧就會從分壓大的Ｐ''Ｏ２一側向分壓小的Ｐ'Ｏ２側擴散，這種擴散，不是氧分子透過氧化鋯從Ｐ''Ｏ２側到Ｐ'Ｏ２側，而是氧分子離解成氧離子后，通過氧化鋯的過程。在７５０℃左右的高溫中，在鉑電極的催化作用下，在電池的Ｐ''Ｏ２側發(fā)生還原反應，一個氧分子從鉑電極取得４個電子，變成兩個氧離子（Ｏ２－）進入電解質，即：

Ｏ２（Ｐ''Ｏ２）＋４ｅ→２Ｏ２－?。?'Ｏ２側鉑電極由于大量給出電子而帶正電，成為氧濃差電池的正極或陽極。這些氧離子進入電解質后，通過晶體中的空穴向前運動到達右側的鉑電極，在電池的Ｐ'Ｏ２側發(fā)生氧化反應，氧離子在鉑電極上釋放電子并結合成氧分子析出，即：

２Ｏ－４ｅ→Ｏ２（Ｐ'Ｏ２）

Ｐ'Ｏ２側鉑電極由于大量得到電子而帶負電，成為氧濃差電池的負極或陰極。這樣在兩個電極上，由于正負電荷的堆積而形成一個電勢，稱之為氧濃差電動勢。當用導線將兩個電極連成電路時，負極上的電子就會通過外電路流到正極，再供給氧分子形成離子，電路中就有電流通過。

微量氧分析儀使用的范圍也比較廣：鋼鐵、冶金、熱電、石化、化工、焦化、ＰＶＣ、多晶硅、合成氨等行業(yè)均能使用到，其中分類如下：

①    空分制氧、空分制氮、化工流程氧含量自動分析

②　電子行業(yè)保護性氣體中氧含量分析，如：氮氣中微量氧測試

③　磁性材料等高溫燒結爐的保護性氣體中氧含量分析