关于测量气体中氧含量的方法及应用
建构思维模型 创新实验手段——一道“测定空气中氧气含量”实验拓展题分析及引发的思考
试题解析建构思维模型创新实验手段------道“测定空气中氧气含量"实验拓展题分析及引发的思考福建省厦门市翔安第一中学(361101)洪兹田陈女婷实验探究题是每年中考化学试题中最受关注的题型。
纵观近年来全国各地的中考化学实验探究题,不难发现实验探究题越来越注重考查学生的实验与探究能力、“问题一证据一结论”间的推理意识和“科学探究与创新意识”等素养。
2019年福建省中考实验探究题(第17题)以教材中“测定空气中氧气的含量”实验为原型进行拓展，考査测定密闭容器中某种气体(02、CO2)的体积分数的实验探究。
该实验探究题注重思维模型建构和实验手段的创新，今后无论是在新课的实验教学,还是在实验的复习备考中，都应引起师生足够重视。
1试题分析1.1试题呈现某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
实验1：按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
图2实验2装置图实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中，红磷燃烧的主要现象是______。
红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是_____________________________O(2)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是______________________(写_点)O(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。
依据图3、图4中的信息，其中________(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是______________________________o实-651&O52120406080100120140Z/s图3实验1中氧气的体积分数随时间变化的关系【实验25521140on3mio〃2O O图4实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系(4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物。
测定氧含量的方法
测定氧含量的方法氧气是生命的必需品，它在我们的日常生活中扮演着不可或缺的角色。
氧气的含量不仅影响着生物的生长和繁殖，还与环境的氧化还原反应密切相关。
因此，准确测定氧气的含量对于环境监测、气象预测、医学诊断等领域都具有重要意义。
本文将就进行深入探讨。
首先，我们需要了解的是氧气在自然界中的存在形式。
通常情况下，氧气以分子形式存在，即O2。
在大气中，氧气的含量约占总气体体积的21%，这是地球上生物生存所必需的氧含量。
因此，我们通常关心的是氧气在大气或溶液中的含量。
测定氧气含量的方法有很多种，常见的方法包括电化学法、光学法、化学分析法等。
这些方法各有优缺点，适用于不同的实验目的和环境条件。
下面我们将逐一介绍这些测定氧气含量的方法。
首先是电化学法。
这是一种通过电极反应来测定氧气含量的方法。
常见的电化学检测方法包括极谱法、阴极还原法等。
极谱法是利用电极在电流作用下氧气的还原反应来测定氧含量的方法。
阴极还原法则是通过电极在电流作用下氧气的还原反应来测定氧含量。
这些方法具有灵敏度高、准确度高的特点，广泛应用于实验室和工业生产中。
其次是光学法。
光学法是利用光的特性来测定氧气含量的方法。
常见的光学检测方法包括吸收光谱法、荧光光谱法等。
吸收光谱法是通过测量氧气分子对特定波长光的吸收来确定氧气含量。
荧光光谱法则是通过测量氧气分子对特定波长光的荧光来确定氧气含量。
这些方法具有非破坏性、快速、准确的特点，适用于环境监测和食品安全等领域。
最后是化学分析法。
化学分析法是利用化学反应的原理来测定氧气含量的方法。
常见的化学分析方法包括氧化还原滴定法、分光光度法等。
氧化还原滴定法是通过氧气与还原剂发生反应来确定氧气含量。
分光光度法则是根据氧气在特定波长的光下发生吸收，从而确定氧气含量。
这些方法具有简便、快捷、准确的特点，适用于实验室和野外环境的氧气含量测定。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，测定氧气含量的方法有很多种，每种方法都有其独特的优势和局限性。
空气中的氧气含量的测定
空气中的氧气含量的测定空气中的氧气含量是指单位体积空气中所含的氧气分子数量。
测定空气中的氧气含量对于环境保护、气候研究以及工业生产等领域具有重要意义。
本文将介绍几种常见的测定方法及其原理，包括气体分析仪法、电化学法和光学法。
一、气体分析仪法气体分析仪法是一种常见的测定空气中氧气含量的方法。
该方法利用气体分析仪对空气中的氧气进行定量测定。
气体分析仪根据氧气与其他气体的不同性质，通过物理或化学原理将氧气与其他气体分离，然后测量氧气的浓度。
常用的气体分析仪包括气相色谱仪、红外吸收法和质谱仪等。
二、电化学法电化学法是一种基于氧气与电极反应的测定方法。
该方法利用氧气与电极表面发生反应，产生电流信号，通过测量电流的大小来确定氧气的含量。
常见的电化学法有极谱法和电解法。
极谱法利用氧气在电极表面的还原或氧化反应产生的电流信号来测定氧气含量；电解法则通过电解液中氧气与电极表面的反应，利用电流大小来测定氧气含量。
三、光学法光学法是一种利用光的吸收或散射来测定氧气含量的方法。
该方法利用氧气对特定波长的光的吸收或散射特性进行测量。
常用的光学法有红外吸收法和荧光法。
红外吸收法利用氧气对红外光的吸收特性进行测定；荧光法则利用氧气与荧光染料的化学反应产生的荧光强度来测定氧气含量。
测定空气中的氧气含量可以采用气体分析仪法、电化学法和光学法等多种方法。
不同的方法适用于不同的情况和需求。
在实际应用中，需要根据具体的测量要求选择合适的方法，并注意测量的准确性和可靠性。
通过测定空气中的氧气含量，可以更好地了解环境质量，促进环境保护和科学研究的发展。
吸收法准确简易测定空气中氧气含量演示实验_高耀君
仪器准备 ： 取一支 ５ 一个注 射 器 套 帽 或 橡 ０ ｍ Ｌ 的注射器 ， 一枚注射器针头 ． 皮塞套 ， 实验操作和计量 ２． ２ 体 积 空 气， 用左手 ５ 食指堵住注射孔 ， 右手用力推或拉注射器活塞 ， 双手感觉有 弹 注射器吸入 ① 检查注射器 气 密 性 ： 慢放开右手 ， 注射 器 活 塞 能 自 动 回 复 到 原 位 ， 说明可以用 力， 于测量实验 ； 先吸入 ０ ｍ Ｌ 的 注 射 器， ② 取经 检 查 注 射 器 气 密 性 的 ５ ， 记为 Ｖ０ ） 套上注射器针头 ， 伸入亚铜氨水溶 液 中 ２ ５ ｍ Ｌ 空气 （ ， ， 亚铜氨水溶液 取下注射器针头 套上注射器套帽 吸收 ２ ０ ｍ Ｌ 或橡皮塞套 ； ③将 吸 入 亚 铜 氨 水 溶 液 的 注射器反复 倒 立 振 荡 ， 使注射器 里溶 液 与 注 射 器 里 空 气 充 分 混 合反应 ， 此时 溶 液 由 无 色 渐 变 为 蓝色 ， 直 到 不 再 变 色 时， 使注射 读出注射器内体 器孔垂直向 上 ， ； 积数 （ 记为 Ｖ１ ） ④再 将 吸 入 亚 铜 氨 水 溶 液 的注射器反 复 倒 立 振 荡 ， 再使注 读出注射器内 射器孔垂直 向 上 ， ， 体积数 （ 记 为 Ｖ２ ） 如 果 Ｖ１ ＝Ｖ２ 时， 空气中氧气所占体积比为
０ １ １ 年第 ９ 期 ２
吸收法准确简 氧 气 含 量 知 识 是 义 务 教 育 化 学 教 学 内 容 ， 可以直观地观察出空气中氧气 定空气中氧气含量演示实验， 含量 ， 此内容和实验对培养学生运用数学方法量化认识 、 探究 几个版本的教材都运用燃烧法测定 物质世界有着重要意义． 空气中氧气含量 ， 燃烧 法 测 定 原 理 是： 在 定 容 密 闭 容 器 中， 利 用固体反应物或液体反应物与氧气发生燃烧反应 ， 耗去氧 气 ， 生成固体生成物或液体生成物 ， 定容容器内气体压强减小 ， 负 压吸入液体 ， 吸入液体的体积约为氧气体积 ， 余下的气体体 积 以燃烧法测定空气中氧气含量实验作为课堂 约为氮气体积． 演示实验 ， 存在几方 面 的 缺 点 ： 使 用 仪 器 数 量 多， 组装仪器 １． 、 要经点燃 （ 或加 热） 封 闭、 开 关 等 操 作 步 骤， 操 作 烦 琐， 繁杂 ； 仪器组装和演示操作的过程耗时长 ； 燃烧反应是放热 过 程 ， ２． 不是在封闭容器中直接启动燃烧而是在定容容器外先启动 燃 伸入过程已致定容容器气体 烧再伸入定容容器封闭燃烧时， 受热膨涨并排出定容容器外， 定容容器中气体已不是定容容 器始态空气 ； 燃烧过程是一个温度 、 浓度等综合条件影 响 的 ３． 燃烧过程中氧气浓度会逐渐减小 ， 燃烧反应 速 化学反应过程 ， 度会逐渐减慢， 以致产生的热量在加热反应物使温度升高到 燃烧过程往往 燃点的速度不及反应物向外散热降温的速度， 都是在氧气还没有完全耗尽时便停止， 燃烧后余下气体中还 含有较大比例的氧气 ； 量度计量标尺往往是人工粗略 标 识 ， ４． 量度标尺误差比较大． 空气中氧气含量知识和测定空气中氧 形成量化观察 气含量实验是培养量化认识和观察事物技能， 观念 、 习惯 ， 掌握测定 气 体 成 分 含 量 方 法 的 代 表 性 知 识 专 题 ， 运用燃烧法粗略地测定空气中氧气含量， 作为教育教学代表 性载体有些不严谨 ， 且 燃 烧 法 实 验 使 用 仪 器 多， 仪 器 组 装、 气 燃烧操作 ， 燃烧条件等内容混合在一起教 学， 不利 密性操作 、 于突出空气成分教 学 主 题 ， 也 不 利 于 仪 器 组 装、 气 密 性 操 作、 燃烧操作 ， 燃烧条件等内容后续主题教学的完整性 ． 混合气体中的气体 成 分 含 量 普 遍 利 用 吸 收 法 测 定 ， 本文 明显 、 简易测定空气中氧气含量的课堂演示 实 提供一种准确 、 验． 实验原理和试剂仪器准备 １． 亚铜 氨 水 溶 液 能 与 微 量 的 氧 气 迅 速 反 应 ，从 无 色 （ 氧气由 Ｃ ｕ ＮＨ３ ） ｕ（ ＮＨ３ ） ＯＨ） ２ＯＨ变为溶于水 的 蓝 色 Ｃ ４（ ２， ， 气体状态成为液体状态物质 利用此反应和物质状态变化 ， 能 够更完全吸收空气中氧气使定容容器产生负压 ， 从而灵敏 、 精 确地测定空气中氧气含量 ． （ （ Ｃ ｕ ＮＨ３ ） ＮＨ３ ） ｕ ＮＨ３ ） ＯＨ） Ｃ ２ＯＨ＋ （ ２ＯＨ＋Ｏ ２ ４（ ２ ＋Ｈ２Ｏ 亚铜氨水溶液试剂 配 制 准 备 ： 在盛有浓氨水的烧杯中滴 入几滴液体石腊油 ， 等待油膜漂浮完全将氨水封盖 ， 在浓氨 水 使Ｃ 也可 中加入 Ｃ ｕ ｕ ２Ｏ 固 体 ， ２Ｏ 充 分 溶 解 后 得 到 无 色 溶 液 ． 以用氯化亚铜代替 Ｃ ｕ ２Ｏ．
测定空气中氧含量实验的改进与探讨
测定空气中氧含量实验的改进与探讨测定空气中氧含量是一项非常重要的实验，因为氧气对于生物体的生存和生活是至关重要的。
而且随着环境污染的加剧，空气质量成为了人们关注的焦点之一。
对空气中氧含量的准确测定显得尤为重要。
传统的测定方法存在着一些缺陷，需要进一步改进和探讨。
一般来说，测定空气中氧含量的方法主要有电化学法、紫外-可见分光光度法和气相色谱法等。
这些方法各有优缺点，但无论哪种方法都存在一些局限性。
以下将分别对这几种方法进行分析，提出改进意见，并探讨适用的场合。
首先是电化学法。
这种方法利用电极在氧气存在下的氧化还原反应来测定氧气含量，具有响应迅速、实时性强的优点，而且测定范围广。
电化学法对于气体中其他组分的干扰比较敏感，容易受到湿度、温度等环境条件的影响，从而影响测定结果的准确性。
在实际测定中，需要通过精密的控制装置和合适的校正方法来减小干扰，提高测定的准确性。
其次是紫外-可见分光光度法。
这种方法利用氧分子对于紫外-可见光的吸收特性来测定氧含量，具有操作简单、测定快速的优点。
紫外-可见分光光度法在低氧浓度下的灵敏度较低，且受到其他气体和湿度的干扰。
在改进这种方法时，可以考虑引入膜技术或者光纤技术，以提高测定的灵敏度和准确性。
再者是气相色谱法。
这种方法利用气相色谱仪分离和检测氧气，准确性高，精度较好。
气相色谱法需要严格的操作技能和较为复杂的设备，且需要较长的分析时间，不适于现场快速测定。
在改进这种方法时，可以考虑引入微型气相色谱仪或者利用纳米技术来简化操作步骤，缩短分析时间。
在以上分析的基础上，我认为可以采取以下改进措施：一是引入先进的传感器技术，使得传统方法的灵敏度和准确性得到进一步提高；二是结合数据处理和人工智能技术，提高测定结果的分析和判断能力；三是加强实验室标准质控管理，确保测定结果的可靠性和可重复性。
不同的测定方法适用于不同的场合和需求。
电化学法适用于对实时性要求较高的场合，如现场环境监测；紫外-可见分光光度法适用于对快速测定要求较高的场合，如生产过程中的质量控制；气相色谱法适用于对准确性和精度要求较高的场合，如科研实验室。
利用“食品脱氧剂”测定空气中氧气含量的系列设计
利用“食品脱氧剂”测定空气中氧气含量的系列设计摘要利用食品脱氧剂吸氧的原理设计了4种测定空气中氧气含量的实验方案，在实验手段上体现了从传统玻璃仪器到数字化实验的更新过程，在实验方法上体现了从粗略到精细的完善过程。
关键词脱氧剂氧气含量测定实验设计铁的吸氧腐蚀1 问题的提出“实验探究空气中氧气的体积分数”是《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》中明确提出的“活动与探究建议”，现行初中化学教材中多选用“红磷燃烧”的经典实验设计来测定空气中氧气含量[1]。
但该实验操作略显复杂，而且由于燃烧时氧气不能完全耗尽而影响测定结果。
在前人研究［2～6］的基础上，笔者利用食品脱氧剂测定空气中氧气的体积分数。
该设计原料易得、操作简单、安全可靠、结果更加准确。
通过活动引导学生关注身边的化学物质，在探究空气中氧气的体积分数的过程中，不仅习得相关化学知识，掌握一定的实验技能和实验方法，而且认识到食品脱氧剂在食品保鲜中的作用，感受化学对提高人类生活质量的积极作用。
2 设计原理市售食品（如月饼等）中的食品脱氧剂主要通过化学反应短时间内除去密闭容器或包装中氧气，使食品处于无氧状态（O2浓度0.01％以下），有效控制细菌、霉菌等微生物的生长，防止油脂氧化，从而能有效地保持食品的色、香、味，防止维生素等营养物质被氧化破坏，延长食品保质期[7]。
常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂，其主要成分为活性铁粉，利用铁的吸氧腐蚀除去氧气，主要反应如下：本实验通过测定盛有脱氧剂的密闭装置中气体体积变化或压强的变化来测定氧气的体积分数。
为提高吸氧的速率，“脱氧剂”也可按下列方法自制：称取2 g还原铁粉、0.5 g NaCl和0.5 g活性炭于滤纸上，混合均匀后包好，滴入约1 mL水润湿，用密闭塑料袋装好备用。
3 实验设计3．1 实验方案1图1将脱氧剂放入100 mL量筒，用玻璃棒小心地将其捅入量筒底部并卡住，使之固定（如图1），再将量筒迅速倒置于盛有水的大烧杯中，用J 形玻璃管将短管一端插入量筒内，通过洗耳球在长管一端调节量筒内液面至“100 mL”刻度处，约30 min左右后可观察到量筒内液面升至“79～80 mL”刻度处（观察时使量筒内液面与烧杯中液面平齐），说明量筒内气体减少了20～21 mL，即可得出原量筒中100 mL空气中含氧气20～21 mL。
实验05 空气中氧气含量的测定(解析版)
【同步实验课】空气中氧气含量的测定【实验目的】1．通过实验探究，学会测定空气中氧气含量的实验方法。
2．通过观看和动手实验，培养学生发现问题能力和实验操作能力。
3．通过实验探究，发现实验的不足之处并能加以改进，培养学生的科学探究思维。
【实验仪器】大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、弹簧夹、橡皮塞和导管【实验试剂】红磷、蒸馏水【实验步骤】（1）按图所示连接装置，并检查装置的气密性；（2）集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分为5 等份；（3）夹紧弹簧夹，取过量（或足量）红磷于燃烧匙中；（4）点燃红磷，立即伸入集气瓶中，塞紧瓶塞；（5）红磷熄灭并冷却后，再打开弹簧夹。
【实验现象】（1）红磷燃烧产生大量白烟；（2）冷却后打开止水夹，烧杯中的水一部分沿导管流入集气瓶中，瓶内液面上升约1/5。
【实验结论】空气中氧气约占空气总体积的1/5。
1. 实验原理（1）红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开止水夹，在大气压的作用下，烧杯内的水进入集气瓶中，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
（2）反应的文字表达式：磷+氧气点燃→五氧化二磷。
【注意】（1）此实验对实验药品的要求：只能消耗空气中的氧气，燃烧的产物不能是气体。
01实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟（2）实验开始时，预先在集气瓶里放入少量水的目的是；①吸收热量，有利于降低温度；①吸收生成的白烟，防止污染空气。
（3）倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。
（4）集气瓶内剩余气体的性质：①物理性质：无色无味的气体，难溶于水；①化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。
2. 实验误差分析（1）若实验结果小于1/5，原因可能是：①装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中；①红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完；①未冷却到室温就打开止水夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小。
（2）若实验结果大于1/5，原因可能是：①弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内部分气体受热膨胀沿导管逸出；①燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热逸出。
备战2020年中考化学测定空气中氧气含量的探究(学生版)
专练04 测定空气中氧气含量的探究1．实验创新是中学生最为重要的科学素养,如图是某校师生测定空气中氧气含量的创新实验。
（已知白磷在40℃时即燃烧,其燃烧现象与产物与红磷燃烧相同）【实验步骤】（1）测量试管的容积。
（2）检查装置的气密性。
（3）装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器。
（4）用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察现象。
（5）燃烧结束后,打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
【反思交流】（1）测量试管容积的方法是。
（2）若试管的容积为60mL,加热前注射器活塞至少应调整到mL以上（填整数）。
（3）该实验中利用铜丝加热会不会影响测量结果？你的看法是。
2．小科同学利用长柄W形玻璃管,完成了燃烧条件的探究与空气中氧气含量的粗略测定两个实验。
在如图所示装置（省略夹持仪器,下同）中,向W形玻璃管中放入足量红磷和白磷,塞好橡皮塞,关闭活塞。
然后将其放入80℃的热水中,观察到红磷不燃烧而白磷燃烧。
（一）燃烧条件的探究（1）通过实验现象说明可燃物燃烧应具备的条件是（2）上述实验利用长柄玻璃管的优点是（写出一条）（二）空气中氧气含量的粗略测定：将刚才关闭的活塞打开,烧杯中的水进入封闭的长柄W形玻璃管。
（3）若烧杯中原有水a毫升,最终剩余的水为b毫升,长柄W形玻璃管的容积为c毫升,则测定的空气中氧气体积比例为（用字母表示）（4）若本实验测定的空气中氧气含量偏低,则可能的原因是（写出一条）3．以下四个实验装置,可用于“测定空气中氧气的含量”。
请认真分析,回答下列问题。
（1）拉瓦锡用装置（填写字母）定量研究了空气的成分,在密闭容器中,空气中的氧气与反应,生成固态物质。
人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用（填“物理”或“化学”）方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质的分离。
（2）实验过程中,需要不断推拉注射器活塞的装置是（填写字母）,利用此装置进行实验,可能造成实验误差的因素是（答一条）。
测量气体中氧含量的方法及应用
109科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术目前应用比较广泛的测量气体含氧量分析仪主要分为两大类:一类是电化学法原理制成的,如氧化锆分析仪等;另一类是物理法制成的,如热磁式、磁力机械式等。
1 氧化锆氧量分析仪1.1原理因为氧化锆本身是一种固体电解质,具有在高温下传导氧离子特性,在它两侧涂上多孔铂电极,当两侧气体中浓度不同时,就产生下列反应:氧浓度高侧:O 2+4e→2O 2-氧浓度低侧:2O 2--4e→O 2这样就构成了以氧化锆管为电解质的浓度电池,电极间电势服从能斯特方程:E=(RT/nF)lnP o /P x (1)当两侧气体总压力相同时,上式可写成:E=(RT/nF)lnc o /c x (2)式中:R为气体常数;T为绝对温度,K;n为参加反应的电子参数(4);F为法拉第常数;P o 、c o 为分别为参比侧氧分压及浓度;P x 、c x 为分别为测量侧氧分压及浓度。
当参比侧氧浓度c o 为已知常数时,电势E与c x 成单值函数关系。
因此,氧化锆分析仪原理就是以氧化锆作固体电解质构成浓度差电池,产生的浓度差电势与两侧氧浓度有关,当固定一侧氧浓度时,通过测量输出电势E ,就可以测得另一侧氧浓度。
从式(2)看出,输出电势与绝对温度T也成正比,所以在测量过程中温度必须恒定,或采取温度补偿的措施。
流程型氧化锆分析仪的传感器一般做成管状结构,见图1。
其直接插入被测高温气体中。
用空气作参比气,通入氧化锆管外侧,被测气体经由过滤器除去机械杂质后进入管内。
可以用泵吸被测气样和空气,使它们流速一定,并且使两相流的总压力基本相同。
在管外装有测量氧化锆管工作温度的热电偶,输出热电势信号送入温控器中,实现定温控制。
也可以不用定温加热炉,将测出的工作温度的热电势送入除法线路,对输出浓度差电势进行温度补偿。
因此直插式氧化锆分析仪的特点是反应迅速,加装过滤器后响应时间也只有3s左右。
空气中的氧气含量的测定
空气中的氧气含量的测定一、引言空气中的氧气含量是衡量空气质量和环境健康状况的重要指标之一。
氧气是维持人类和动植物生命活动所必需的气体，在大气中的含量约为20.9%。
因此，准确测定空气中的氧气含量对于了解环境污染程度、评估空气质量以及进行医学诊断等具有重要意义。
二、测定方法目前常用的测定空气中氧气含量的方法有电化学法、光谱法和气相色谱法等。
1. 电化学法电化学法是一种常用的测定氧气含量的方法。
它利用电极与氧气发生氧化还原反应，测量产生的电流或电势变化来间接推断氧气含量。
常见的电化学法包括极谱法、电化学氧传感器等。
2. 光谱法光谱法是通过测量氧气对特定波长的光的吸收来间接测定氧气含量。
其中，红外光谱法和紫外光谱法是常用的方法。
红外光谱法利用氧气分子对红外光的吸收特性进行测量，而紫外光谱法则利用氧气分子对紫外光的吸收特性进行测量。
3. 气相色谱法气相色谱法是一种基于气相色谱仪的分析方法，通过将空气中的氧气分离并测量其峰面积或峰高来测定氧气含量。
这种方法需要使用气相色谱仪以及适当的色谱柱和检测器。
三、测定仪器测定空气中氧气含量的仪器有多种型号，常见的有氧气传感器、光谱仪和气相色谱仪等。
1. 氧气传感器氧气传感器是一种常用的测定空气中氧气含量的仪器。
它基于电化学原理，通过测量氧气与电极之间的电流或电势变化来推断氧气含量。
氧气传感器广泛应用于环境监测、工业生产、医疗诊断等领域。
2. 光谱仪光谱仪是一种用于测量光谱的仪器，可以通过测量氧气对特定波长的光的吸收来间接测定氧气含量。
光谱仪可以分为红外光谱仪和紫外光谱仪两种类型，具有高精度和灵敏度。
3. 气相色谱仪气相色谱仪是一种常用的分离和分析气体组分的仪器。
通过将空气中的氧气分离并测量其峰面积或峰高来测定氧气含量。
气相色谱仪具有分析速度快、分辨率高和灵敏度高等优点。
四、应用领域空气中氧气含量的测定在环境监测、医疗诊断等领域具有广泛的应用。
1. 环境监测测定空气中的氧气含量可以用于评估空气质量、监测环境污染程度。
化学空气中氧气的含量实验报告
化学空气中氧气的含量实验报告九年级化学实验报告姓名合作者班级日期[实验名称] [实验目的] [实验用品（仪器、药品等）大试管、单孔橡胶塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片、坩埚钳（或镊子）、细铁丝、木条、棉花、火柴。
1结论：问题和建议：2测量空气中氧气含量一、实验目的：利用氧气助燃的特性，测量空气中氧气大概含量_化学空气中氧气的含量实验报告。
二、结果猜想：氧气占空气的比例大约是1/5。
三、实验原理：利用硫粉消耗O2,，燃烧后产生的气体的SO2溶于NaOH的原理四、实验器材：硫粉、NaOH、水、集气瓶、橡皮塞、量杯、燃烧匙、铁架台（带铁圈）、酒精灯、火柴、止水夹、导管、胶皮管五、实验步骤1) 按下图接好实验器材；2) 向集气瓶中倒入过量NaOH；并标记其位置；3) 检查装置的气密性，并关闭止水夹；4) 将燃烧的硫粉迅速的放入集气瓶内，并滴入一滴NaOH，观察实验现象；5) 当硫粉燃烧完成，冷却到室温后，打开止水夹，观察量杯内水面的变化；六、实验现象1) 当硫粉燃烧时，发出淡蓝色的火焰；2) 当硫粉燃烧完成，并冷却到室温后，打开止水夹，量杯内的水通过导管传到到了集气瓶内。
七、实验结论硫粉燃烧耗费了空气中氧气，而燃烧产生的SO2溶于NaOH，集气瓶内气压变小，当打开止水夹时，外部空气压力大于集气瓶内气体压力，量杯内水由于空气压力的缘故，通过导管流入集气瓶，占据了燃烧时耗去的氧气的体积，大约集气瓶体积的1/5。
故氧气占空气的比例大约是1/5。
实验题目：观察和描述一对蜡烛及期燃烧的探实验目的：1、培描述的能力。
养观察和2、学习科学探究的方法。
实验器材：蜡烛、小木条、烧杯2个、澄清石灰水实验步骤：1、点燃前，观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度；观察把蜡烛投入水中的情况。
2、燃着时，火焰分几层，用小木条比较火焰不同部分温度的高低，用烧杯推测燃烧后的生成物。
3、燃灭后，用火柴去点白烟，蜡烛能否重新燃烧。
氧含量测定方法
113 氧化锆浓差电池法 由氧化锆陶瓷材料制成传感器 , 在高温下 , 氧
化锆具有氧离子传导特性 , 当氧化锆管壁两侧的氧 分压不同时 , 产生电势 E, 由此测定氧含量 。
E = f ( P0 / P) 式中 , P0 为参比气氧分压 ; P为样品气氧分压 。 114 黄磷发光法
黄磷与氧反应发出一定强度的光 , 在一定范围 内光强度与氧的浓度成一定的函数关系 。将光强度
转化成电流信号加以测量 。
115 库仑分析法 利用氧在电池电极上发生的电解反应 , 测量电
解过程的电量 , 计算出样品中氧含量 。 116 磁式氧分析
含氧气体进入被加热的磁场 , 氧的磁化率随温 度的升高而降低 , 变热的氧分子被冷的氧分子挤出 磁场 , 形成热磁对流 。热磁对流使敏感元件产生不 同程度的冷却 , 改变了敏感元件的电阻值 。热磁对 流的大小与氧含量成正比 。
111 化学法 化学法又可分为化学比色法和容量法 。 化学比色法 : 气体中的氧与无色的一价铜氨离
子定量反应 , 生成蓝色的二价铜氨离子 。与二价铜 氨溶液标准色阶比较 , 确定氧含量 。
化学容量法 : 氧气与一价铜氨离子反应而导致 体积减少量 , 即为氧含量 。 112 电化学法
含微量氧的样品气通过装有 Au (阴极 ) 2Pb (阳极 ) 电极和电解液的原电池 , 氧在阴极上被还 原为氢氧根离子 , 同时阳极被腐蚀 , 产生电流 , 电 流值正比于样品气中的氧含量 。有干式和湿式两种 型式 。
117 气相色谱法 利用各种物质在色谱柱内的保留时间来定性 ,
利用响应值来定量 , 此方法也可测定气体中氧含
① 收稿日期 : 2009204213
5 0 低 温 与 特 气 第 27卷
可燃气体及氧含量测定
３、表盘的读数方法
五、炼厂和化工装置测有限空间氧含量的重要性： 炼厂和化工装置测有限空间氧含量的重要性：
日常的设备检修工作中， 日常的设备检修工作中，要求检修人员频繁 进入各种设备容器内部操作， 进入各种设备容器内部操作，使得氧含量测定显 得尤为重要， 得尤为重要，如果测定不准确就会导致人身伤亡 事故的发生。缺氧对人体的影响见下表。 事故的发生。缺氧对人体的影响见下表。
XP-3110 型性能参数表
型 号 检测气体 检测原理 检测范围 采样方式 显示精度 报警方式 XP-3110（声光报警） （声光报警） 各种可燃性气体 接触燃烧式 0～100%LEL 自动吸引式 满量程的± 满量程的±5% 超浓度:报警灯闪动、 超浓度 报警灯闪动、蜂鸣 报警灯闪动 器间断音电量不足： 器间断音电量不足：蜂鸣 器连续音 报警浓度 响应时间 使用温度 电 源 20%LEL 3秒以内（90%读数 秒以内（ 秒以内 读数 时） -20°C～+50°C ° ～ ° 5号干电池 节 号干电池4节 号干电池 （4×1.5V） × ） 约10小时 小时 W84×H190×D40 × × （mm） ） 700g
• 将仪器置于新鲜空气中。 将仪器置于新鲜空气中。 • 打开仪器电源开关。 打开仪器电源开关。 • 调节精度调节钮 使指示为 调节精度调节钮,使指示为 使指示为20%。 。
从表15和图10中可看出，氧含量检测仪响应时间在15秒后， 从表15和图10中可看出，氧含量检测仪响应时间在15秒后，氧 15和图10中可看出 15秒后 含量读数稳定在19.1 19.6(V/V)%，超过示值的90% 因此， 19.1－ 含量读数稳定在19.1－19.6(V/V)%，超过示值的90% ，因此，选择 可燃气体检测仪响应时间为15 15秒 可燃气体检测仪响应时间为15秒。
《空气中氧气含量的测定》实验探究
性质有不燃烧也不支持燃烧C.只有①②40 mL 的试管作反应容《空气中氧气含量的测定》实验专题复习知识梳理空气中氧气含量的测定如右图所示。
1、可观察到的现象是 磷燃烧有大量白烟生成，打开止水夹后水进入集气瓶 内大约1/5体积处。
2、该实验设计的原理是利用红磷燃烧耗尽密闭容器中1/5体积的氧气，使容器内压强减小，导致水被吸入集气瓶内大约 1/5体积。
反应方程式为:4P + 5。
2 =点燃2P 2O 5实验后若结果偏小， 可能的原因有红磷量过少 、装置气密性不好 、没有冷却到室温就打开止水夹 。
实验后若结果偏大，可能的原因有止水夹没有夹紧、燃烧匙伸入集气瓶过慢 。
3、 实验时选择的可燃物需具备以下条件：（1 ）能在空气中燃烧（如铁丝不行）;（2）燃烧时只消耗氧气 （如镁带不行）；（3）生成物不能为气体（如硫粉、木炭等不行）。
4、 该实验还可推出，瓶内剩余 4/5体积的气体是氮气 ，其物理性质有无色无味、难溶于水：化学装置形式虽然不同，但原理都是相同的，即用燃烧法测定空气中氧气的含量。
（注意：该实验应从 1、实验现象的描述； 2、实验原理；3、实验的改进；4、药品的选择；5、实验 推断的性质等五个方面去掌握）典例解析1、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。
先用弹簧夹夹住乳胶管。
点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察 广口瓶内水面变化情况。
实验完毕甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升显大于瓶内空气体积的 1/5。
下列对这两种现象解释合理的是（）①甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完； ②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内；③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内 空气受热从导管逸出；④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出A.只有①③B.只有②④D.①②③④2、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际 容积为60 mL 且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。
气体中微量氧分析测试方法综述
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｎ ｌｔ ａ ｒｎ ｉｌ ｆｔ ｃ ｘ ｇ ｎ，ｐ ｌ ａｉｎａ ｄａ ｅ ｆ ｎｗ ｒ ｉｌ ｎｒｄ ｃ ｄｉ ｉ ａｅ ，ｔｅ眦 ＿ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅａ ａｙｉ ｌ ｉｃｐｅｏ ａ ｅｏｙ ｅ ａ ｐｉ ｔ ￣ ｎ ｏ ｅｅｍａｎｙｉｔｏ ｕ ｎｔ ｓｐ ｐ ｒ ｈ ｃ ｐ ｒ ｃ ｏ ｎ ｅ ｈ
－２ Ｃ （ Ｈ ） ］ ｌ＋ Ｈ ０ － ［ ｕ Ｎ ３４ Ｃ２ ３ ２ ＊ 在密闭的分析器中，样品气体中的氧与一定量
收稿 日期 ：０ １１ －０ ２ １—０１
２
低 温 与 特 气
第３ 卷 ｏ
的 一价无色 铜氨溶 液定量反应 ，将所 生成 的二 价蓝 色铜 氨溶液 与标准 色阶进行 目视 比色 。 比色所选 定
第１ 期
郑 江琳 ：气体 中微 量氧分析 测 试方 法综述
３
小于 １ ×１ —０ 含量时，会受到气体 中含有微量 ０ ０ ： 还原性气体成分的干扰 ，数据偏差过大。
电化学法直接检测微量氧含量。目 前大量新型的氧分
析仪由于具有灵敏度高、操作简便、分析速度快等优 势 ，已成为微 量氧分析的主流 ，广泛用 于工艺控制和 质量监测。 １比 表 较了不同氧分析仪性能。
Ｒｅ ｉｗ ｎ Ｔｈ ａｙ ｉａ ｅｈ ｄ ｏ ａ ｅ Ｏｘ ｇ ｎ ｉ ｓ ｓ ｖ ｅ ｏ ｅ Ａｎ ｌ ｔ ｌＭ ｔ ｏ ｆＴｒ ｃ ｙ ｅ ｎ Ｇａ ｅ ｃ
Ｚ ＮＧ ｉｎ ｌ ＨＥ Ｊａ ｇｉ ｎ
一
一
（ ｈｎ ａｏａ Ｃ ｅ ｉａ Ｉｄｓ ｉ ａ ｕＵｙＳ ｐｒｉｏ ｎ ｓｅｔ ｅｔ ， ｕｈ ｕ３０ ２ ， ｈｎ ） Ｃ ｉａＮ ｔ ｎｌ ｈｍ ｃｌ ｎ ｕｔａ Ｇ ｓＱ ａ ｔ ｕｅｖ ｉ ａｄＩ ｐｃ ｒ ｎ ｒ Ｆ ｚｏ ５ ０ ５ Ｃ ａ ｉ ｒ ｌ ｓｎ ｎ ｏＣ ｅ ｉ
想要测定空气中含氧气的多少 就可以利用瓶内气体的减少
你要明确红磷是干什么的以及这个实验的原理想要测定空气中含氧气的多少就可以利用瓶内气体的减少压强减小从而外界大气压把水压到了压强小与外界大气压的瓶内压了多少水也就是气体内部气压比外界大气压低多少即是气体减小了多少气体为什么减少呢红磷燃烧需要消耗氧气如果不是过量的红磷怎么能把氧气消耗完呢？消耗不完氧气怎么能知道究竟空气中含氧气的百分数呢水倒吸后只需看看水减少的占原来的多少就可以知道在这个瓶内氧气占空气得多少了还有需要注意的地方：一.在实验过程中，若所测空气中氧气得体积分数小于五分之一，（你要这样考虑，体积分数小也就是说瓶内倒吸水少，而瓶内倒吸水的原因是气压差，所以一定是气体减少的少）原因可能有以下几种：1.装置气密性不好，再冷却过程中有外界的空气进入瓶中。
2.红磷量不足，氧气没有完全消耗。
3.试验没有等到装置冷却至室温就打开止水夹，由于瓶内气体温度偏高，气压偏大，会导致测量结果小。
4.燃烧时插入集气瓶过浅，使瓶中气流对流受到影响，瓶中氧气完全耗尽前，燃烧就已停止，导致测量结果小。
5.标志集气瓶的五等分不明确，最下部的五分之一体积偏大，进入瓶中的水的体积自然就少。
这五个分别从空气有进入、气温高瓶内气压偏大、是否消耗完氧气、空气对流燃烧停止、体积标志问题。
如果氧气体积分数大于五分之一，即瓶内气压过低，气体过少。
原因可能是点燃红磷后燃烧匙深入瓶内集气瓶后的操作过于缓慢，导致瓶口附近的气体因受热膨胀而溢出集气瓶，实质等于瓶中空气质量的减少，气压减少，水倒吸得多了。
利用铁丝生锈来测量空气中氧气的体积分数【实验原理】铁在潮湿的空气中，由于受水、氧气等物质的作用，表面很容易生成铁锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）。
由于铁生锈时，消耗的只是空气中的氧气，因此，可以通过铁生锈时空气体积的减少，来验证氧气约占空气体积的1/5。
【实验步骤及现象】如下图所示，将约0.4 g的细铁丝（细窗纱）磨光后，团放进10 mL量筒中，加水浸没铁丝，用玻璃片盖住量筒，倒置，小心移动玻璃片，将量筒内的水面调至9.0 mL的刻度处，再将量筒倒置在一个盛有少量水的水槽中，移开玻璃片。
考点06 空气中氧气含量的测定
考点06 空气中氧气含量的测定一、拉瓦锡测定氧气的含量1．测定原理拉瓦锡测定空气的组成的原理：汞+氧气氧化汞，氧化汞汞+氧气。
2．实验装置汞槽中汞的作用是，作反应物，起液封作用，二、吸水法测定氧气的含量1．测定原理利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
反应的化学方程式：4P+5O22P2O5。
2．实验装置（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、橡胶管、弹簧夹。
（2）药品：红磷、水。
3．实验步骤（1）先在集气瓶内加入少量水，并做上记号。
（2）连接装置。
（3）检查装置的气密性。
（4）用弹簧夹夹紧橡胶管。
（5）点燃红磷，迅速伸入集气瓶内。
（6）燃烧结束冷却至室温后，打开弹簧夹。
4．实验现象红磷在集气瓶内燃烧，放出热量，生成大量白烟(五氧化二磷小颗粒)，冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
5．实验成功的关键（1）红磷要过量。
（2）装置必须密封。
（3）导管内先注满水。
（4）冷却到室温后，打开弹簧夹。
6．实验分析与结论红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷极易溶于水，不占有体积。
红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
友情提示：通过此实验也能得出氮气不燃烧、不支持燃烧及不易溶于水的性质。
7．实验注意事项（1）红磷要足量。
如果红磷的量不足，则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉，密闭容器内水面上升不到原气体体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
（2）实验装置的密封性要好。
如果密封性不好，则外界的空气会进入密闭容器内，导致所测得的氧气体积偏小。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷。
因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的氧气的体积不准确；而细铁丝在空气中难以燃烧，氧气的体积几乎不会变化，因此密闭容器内水面不上升。
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关于测量气体中氧含量的方法及应用
发表时间：2019-09-20T23:57:43.937Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：伍朝银1 张汉军2
[导读] 摘要：目前应用比较广泛的测量气体含氧量分析仪主要分为两大类：一类是电化学法原理制成的，如氧化锆分析仪等；另一类是物理法制成的，如热磁式、磁力机械式等。
陕西陕焦化工有限公司陕西省富平县 711700
摘要：目前应用比较广泛的测量气体含氧量分析仪主要分为两大类：一类是电化学法原理制成的，如氧化锆分析仪等；另一类是物理法制成的，如热磁式、磁力机械式等。
本文主要介绍了氧化锆氧分析仪和磁氧分析仪的原理以及应用。
关键词：氧化锆固体电解质顺磁性
1 氧化锆氧量分析仪
1.1 原理
因为氧化锆本身是一种固体电解质，具有在高温下传导氧离子特性，在它两侧涂上多孔铂电极，当两侧气体中浓度不同时，就产生下列反应：
氧浓度高侧：O2+4e→2O2-
氧浓度低侧：2O2--4e→O2
这样就构成了以氧化锆管为电解质的浓度电池，电极间电势服从能斯特方程：
E=（RT/nF）lnPo/Px （1）
当两侧气体总压力相同时，上式可写成：
E=（RT/nF）lnco/cx （2）
式中：R为气体常数；T为绝对温度，K；n为参加反应的电子参数（4）；F为法拉第常数；Po、co为分别为参比侧氧分压及浓度；Px、cx为分别为测量侧氧分压及浓度。
当参比侧氧浓度co为已知常数时，电势E与cx成单值函数关系。
因此，氧化锆分析仪原理就是以氧化锆作固体电解质构成浓度差电池，产生的浓度差电势与两侧氧浓度有关，当固定一侧氧浓度时，通过测量输出电势E，就可以测得另一侧氧浓度。
从式（2）看出，输出电势与绝对温度T也成正比，所以在测量过程中温度必须恒定，或采取温度补偿的措施。
流程型氧化锆分析仪的传感器一般做成管状结构。
其直接插入被测高温气体中。
用空气作参比气，通入氧化锆管外侧，被测气体经由过滤器除去机械杂质后进入管内。
可以用泵吸被测气样和空气，使它们流速一定，并且使两相流的总压力基本相同。
在管外装有测量氧化锆管工作温度的热电偶，输出热电势信号送入温控器中，实现定温控制。
也可以不用定温加热炉，将测出的工作温度的热电势送入除法线路，对输出浓度差电势进行温度补偿。
因此直插式氧化锆分析仪的特点是反应迅速，加装过滤器后响应时间也只有3s左右。
1.2 应用
氧化锆氧量分析仪测量范围一般在0～10%O2或者ppm级，误差在±5左右。
其应用于燃烧过程中烟道气分析和高温炉中气体氧分析，适用于燃烧过程中的监测和控制；特别是用于锅炉烟气中氧含量测定。
以兰炼富士的氧化锆分析仪为例，主要由检测器（传感器）和转化器（变送器）两部分。
其次还有与这两部分配套使用的校验箱，其是为了完成对分析仪零点和量程的校验。
在实际应用选型过程中要注意：（1）如果测量气体中存在易燃气体（CO、H2等），由于在传感器出可能会有燃烧现象，因而使测量不准确。
（2）如果测量有腐蚀性气体（如碱金属，硅蒸汽，Pb等），有可能会腐蚀镐头，而缩短传感器使用的寿命。
（3）当气体温度较高（300℃时）时，检测器法兰应与炉壁隔开，以确保检测器法兰表面温度低于规定值125℃，调整导流管的安装方向，使被测气体进入检测器的流量减少。
当测量气体温度高于600℃时，则需采用散热型导流管。
（4）在被测气体中的灰尘较多时，导流管的安装应有个倾斜角，以使烟气的流动方向由下而上；调整导流管的入口方向，使被测气体进入检测器的流量减少。
综上，选用氧化锆分析仪时，要注意两点：一是样气的组分构成；二是样气的温度。
2 磁氧分析仪
2.1 原理
首先，我们要了解任何物质都是具有一定磁性的，在外磁场作用下都能被磁化。
由于物质的结构组成不同，所以各种物质磁化率（k）不同，根据磁化率大小，物质可以分为反磁性的、顺磁性的和铁磁性的。
顺磁性气体的体积磁化率公式为：
k=（CM/R）*（P/T2）（3）
式中C为居里常数；R为气体常数；M为气体分子量；P为压力；T为绝对温度，K。
从（3）式可见，气体磁化率与压力成正比，而与温度平方成反比。
从大量实验数据表明，只有O2、NO、NO2是顺磁性气体，而其中O2的磁化率最大。
但由于磁化率的变化微小，直接测量非常困难，因此在实际应用中主要是利用气体磁性变化时所引起的有关规律作间接测量的。
磁氧分析仪主要有磁力机械式和热磁式两种。
其中磁力机械式氧分析仪依据在不均匀磁场中，被顺磁性气体包围的物体所受吸引力随该气体磁化率的变化而变化的原理制成的；而热磁式氧分析仪依据在不均匀磁场中，顺磁性气体被发热元件加热后，磁化率显著降低而形成热电磁效应的原理制成的。
本文着重介绍一下磁力机械式氧分析仪的原理。
顺磁性气体在非均匀磁场中被磁场吸引，产生了沿磁场方向分布的密度梯度，从而导致压力差。
当混合气体中含有氧气时，此混合气体的顺磁性大小就取决于含氧量的大小，所以在非均匀磁场中沿着磁场梯度方向上形成的气体密度差或者压力差，也就取决于混合气体中氧含量的浓度。
当磁化率为ko的物体与周围的混合气体放入上述磁场中，物体就会受到这个压力差的推力，该推力F与磁场强度H、磁场梯度dH/dx成正比，即：
（4）
式中k为混合气体的体积磁化率；V为物体的体积。
当（4）式中ko、dH/dx、H、及V固定后，只要测得机械力F，就可求得混合气体的磁化率，从而确定混合气体中的氧含量。
综上，无论是热磁式还是磁力机械式分析仪，都要考虑温度和压力变化对气体磁化率的影响。
所以为了减小环境温度变化导致氧磁化率改变所引起的附加误差，需要采用恒温装置或温度补偿措施；另外，大气压变化也会引入附加误差，在测量要求高的场合，还要进行必要修正。
2.2 应用
磁氧分析仪测量范围为0～100%O2，误差有±2、±2.5、±5等，可以连续测量分析样气中氧含量，而且不受背景气体导热率，热容等因素的干扰，具有精度高、测量范围广、响应快、线性刻度等特点，在各种生产和科研项目中都有广泛的应用。
以西门子的OXYMAT61为例，是采用测量顺磁压力变化的方法来测量氧浓度。
它主要特点是集成性高、线性度高、一体式设计、物理消耗为零。
这款分析仪主要两部分构成：一是测量部分；二是电气部分。
测量部分集成了参比气路等、可进行自动标定、温压补偿、交叉干扰校正等；电气部分包括多参数的LCD显示，模拟信号、通信信号等多种信号输出模式。
因此，它广泛应用于化工厂、环境保护、质量检测等场合。
但是同样它在选型过程中也要注意样气的组分构成及样气工作压力和温度。
3 结语
综上氧化锆氧分析仪灵敏度高、选择性好、但存在响应速度慢，使用维护工作量大的特点；磁氧分析仪相应时间快，不消耗被分析气体，稳定性好，使用维护简便，但同时要考虑经济成本因素。
因此在实际选型过程中时，我们要根据具体工况和样气实际情况，综合氧分析仪各自的特点，选择一款合适的氧量分析仪。
参考文献：
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