氣體中的微量氧含量是氣體產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要指標(biāo)，除產(chǎn)品氧和中間產(chǎn)品外，其他各種空分氣體均需對其中的微量氧進行分析。因為氧氣是具有氧化性，而空分氣體主要做為保護氣體，主要就是為了隔絕氧氣，無論是氮氣還是惰性氣體中的氬氣、氪氣和氙氣，其中的微量氧含量都是一項主要的質(zhì)量指標(biāo)。

      微量氧的分析方法主要有比色法、化學(xué)電池法、黃磷發(fā)光法、濃差電池法和氣相色譜法。其中比色法是較早采用的分析方法，它是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，利用銅氨溶液進行比色分析，由于操作復(fù)雜，準(zhǔn)確度難以保證，并且不能實現(xiàn)自動在線分析，現(xiàn)在已很少采用，不過它還是一種仲裁方法。黃磷發(fā)光法是利用氧氣與黃磷氧化燃燒進行分析，具有分析速度快，可以連續(xù)分析的特點，但該方法采用的黃磷是危險化學(xué)品，生成的產(chǎn)物具有腐蝕性，并且檢測限低，所以現(xiàn)在已很少采用。在這里主要介紹化學(xué)電池法、濃差電池法和氣相色譜法。

1.化學(xué)電池法
     化學(xué)電池法的微量氧分析儀指的利用氧化還原電池的原理進行微量氧分析，它的傳感器（檢測器）是化學(xué)原電池，主要由一個陰極，一個陽極和電解液組成，以上部件密封于惰性的殼中，被測氣中的氧進入電池中陰極附近Ｏ２得到電子，陽極由金屬鉛制成，失去電子本身被氧化，電池產(chǎn)生的電子由電路引出然后進行補償修正放大，即可測出被測氣中的氧含量。反應(yīng)式如下：
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４e-→４０Ｈ- 陰極
Pb+2OH-→pbo+H2O+2e 陽極
總反應(yīng)式2pb＋O2→2pbO
     因?qū)崿F(xiàn)方式的不同，可分為原電池法、燃料電池法和赫茲電池法，下面分別介紹。
1.1.原電池法
     原電池法的微氧儀是早期的產(chǎn)品，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，檢測池是開發(fā)式的，需要添加電解液，并可以清洗更換電極，使用成本較低。不過使用時要自配堿液，還要經(jīng)常添加蒸餾水，更換干燥劑硅膠，氣密性不易保證，維護起來比較麻煩。
1.2燃料電池法
     該類儀器是原電池儀器的集成化、微型化，它的傳感器（檢測器）是微燃料電池，主要由一個陰極，一個陽極和電解液組成，以上部件密封于惰性的殼中，被測氣中的氧通過電池一面的（半透膜）擴散膜進入電池中，而內(nèi)部的電解液卻不能滲出，陰極由隋性的金屬制成，本身不參與氧化還原反應(yīng)，陰極附近Ｏ２得到電子，陽極由金屬鉛制成，失去電子本身被氧化，電池產(chǎn)生的電子由電路引出檢測，即測出被測氣中的氧含量。它的關(guān)鍵技術(shù)是擴散漫膜，可以定量控制氧的滲透，防止水的滲出，目前國內(nèi)還沒有可靠的產(chǎn)品。該類儀器的主要缺點是需定期更換傳感器，并且傳感器不能長期儲存，對樣品的溫度和壓力敏感。
     國內(nèi)常見的該類儀器主要有英國SYSTECH公司的EC90和EC910系列,美國EDYNE公司的3000系列，美國AII公司的GPR系列，技術(shù)都比較成熟，此類儀器使用時要注意根據(jù)背景氣和干擾雜質(zhì)進行選擇，才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。
1.3赫茲電池法
     赫茲電池式微氧儀算是化學(xué)電池法的一個特例，電極在使用過程中不消耗，類似一個電解池，儀器內(nèi)部提供1.300V直流電壓，提供電子轉(zhuǎn)移的能量，氧氣分子從樣氣入口進入，樣氣出口排放出，電極、電解質(zhì)和樣品沒有任何損耗，陰極為碳合金，陽極為鉑金絲，世界只有美國的DELTA.F公司生產(chǎn)，測量原理是（1）：
在陽極板上（鉑金絲，樣氣出口）：４０Ｈ-→Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４e-
在陰極板上（碳合金，樣氣入口）：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４e-→４０Ｈ-
     該儀器在使用過程中只需定期添加純凈水或去離子水，維護量很小，并且加水后儀器可以很快穩(wěn)定。適用于N2、HE、Ar、H2和碳?xì)浠锏鹊姆治?，低檢測限可達到75PPt，可靠性很高。

2濃差電池法
     濃差電池法也稱為氧化鋯電池法，它是利用氧化鋯元件為檢測器的關(guān)鍵部件，以它為主體構(gòu)成測氧電池，包括氧化鋯管及涂制在管底部的鉬電極和電極引線，電極引線可將信號引出；加熱爐用于加熱氧化鋯管，使它恒定在設(shè)定溫度（780±10℃）上；標(biāo)氣管用于接通標(biāo)氣，校準(zhǔn)探頭；熱電偶用于測量氧電池中的溫度，接入變送器溫控系統(tǒng)；接線板設(shè)有信號、熱電偶和加熱爐三對接線柱，其它還有過濾器、安裝法蘭和探頭外殼。如圖1所示，在氧化鋯管底的內(nèi)外表面有兩個鉑電極，即參比電極和測量電極，分別帶有兩根鉑引線，構(gòu)成一個氧化鋯測氧電池，即氧濃差電池,它在鉑電極的反應(yīng)原理是O2＋4e→2O2- ；2O2-→O2＋4e ,于是，兩電極間就形成了電位差，組成了濃差電池（2）。
     氧化鋯電池老化、積灰、SO2 和SO3 對電池的腐蝕等許多干擾因素的影響，運行過程中，儀器參數(shù)將發(fā)生逐漸變化，而給測量帶來誤差，電池老化表現(xiàn)在內(nèi)阻升高和本底電勢增大兩個主要參數(shù)上。內(nèi)阻大于800Ω或本底電勢增大到（―25～―30）mV時，氧量顯示出現(xiàn)跳動現(xiàn)象，響應(yīng)遲緩。為了使測量準(zhǔn)確，bi須定期用標(biāo)氣進行校準(zhǔn)。
     產(chǎn)品氮中微量氧分析是用的進口的ZR810型氧分析器，此儀器屬氧化鋯式，有兩個檢測器，可同時分析出氣中氧和水的含量，自動量程轉(zhuǎn)換，可數(shù)顯出0.01×10-4%-100%的范圍，使用時只保證氣流量在150ml/min，通電恒溫至650℃即可快速，準(zhǔn)備分析出樣品氣中的氧和水含量，所以此儀器用起來也非常方便。
     氧化鋯濃差電池的主要缺點是還原性雜質(zhì)對微量氧的分析有影響。因為在500－800攝氏度的情況下，還原性物質(zhì)可以與氧發(fā)生反應(yīng)，消耗氧使分析結(jié)果偏低,它的主要優(yōu)點是量程范圍寬，可覆蓋常量至微量的氧含量分析，使用方便，使用壽命長。

3氣相色譜法
     氣相色譜法進行微量氧分析的優(yōu)勢在于多種雜質(zhì)可以同時檢測，因為空分氣中的雜質(zhì)分離比較容易，所以色譜柱系統(tǒng)的配置簡單。在進行包含微量氧的多種雜質(zhì)檢測時，選擇色譜分析比較合適?？梢赃x擇的色譜檢測器主要有熱導(dǎo)檢測器、電子捕獲檢測器、氦離子化檢測器、氬離子化檢測器、放電離子化檢測器等，下面進行簡要介紹。
     選擇色譜檢測器主要考慮所測樣品的性質(zhì)，例如主組分的成份、干擾雜質(zhì)的含量和對檢測器的適應(yīng)性。如氦離子化檢測器、放電離子化檢測器和電磁感應(yīng)檢測器進行氦氣中微量氧；而氬離子化檢測器、電磁感應(yīng)檢測器進行氬氣中微量氧分析就十分方便，不必進行主主組分的處理。再就是要根據(jù)微量氧的檢測范圍來選擇，熱導(dǎo)檢測器的檢測限較高，不適合較低含量的微量氧分析，而氦離子化檢測器、氬離子化檢測器、放電離子化檢測器可以進行PPb及微量氧分析。
     色譜法進行微量氧分析的缺點是無法實現(xiàn)zheng正意義上的在線分析，就是所不能對微量氧進行實時監(jiān)控，需要間斷的檢測，并且設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，需要載氣、輔助氣等。