微量氧分析仪在高温下（650---850℃），氧就会从分压大的P''O2一侧向分压小的P'O2侧扩散，这种扩散，不是O分子透过氧化锆从P''O2侧到P'O2侧，而是O分子离解成氧离子后，使用氧化锆的过程。当用导线将两个电极连成电路时，负极上的电子就会使用外电路流到正极，再供给O分子形成离子，电路中就有电流使用。 然而在750℃左右的高温中，在铂电极的催化作用下，电池的P''O2侧发生还原反应，一个O分子从铂电极取得4个电子，变成两个氧离子(O2-)进入电解质，O2（P''O2）+4e→2O2- P''O2侧铂电极因为大量给出电子而带正电，成为氧浓差电池的正极或阳极。这些氧离子进入电解质后，，在电池的P'O2侧发生氧化反应，氧离子在铂电极上释放电子并结合成O分子析出，2O－4e→O2（P'O2，P'O2侧铂电极因为大量得到电子而带负电，成为氧浓差电池的负极或阴极。这样在两个电极上，因为正负电荷的堆积而形成一个电势，称之为氧浓差电动势。
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