O prezentare generală a senzorilor electrochimici pentru instrumentele de detectare a gazelor
O parte semnificativă din gazele sale inflamabile, toxice și dăunătoare au activitate electrochimică și pot fi oxidate sau reduse electrochimic. Prin utilizarea acestor reacții, compoziția gazului poate fi distinsă și concentrația gazului poate fi detectată. Senzorii electrochimici de gaz sunt împărțiți în mai multe subcategorii:
(1) Principiul senzorului de gaz de tip baterie originală (cunoscut și ca senzor de gaz de tip baterie Cavani, senzor de gaz de tip pile de combustibil sau senzor de gaz de tip celulă spontană) este același cu cel al bateriei uscate pe care o folosim, cu excepția faptului că electrodul de carbon mangan al bateriei este înlocuit cu un electrod de gaz. Luând ca exemplu un senzor de oxigen, oxigenul este redus la catod, iar electronii curg printr-un ampermetru către anod, unde metalul plumb este oxidat. Mărimea curentului este direct legată de concentrația de oxigen. Acest tip de senzor poate detecta eficient oxigenul, dioxidul de sulf, clorul gazos etc.
(2) Senzor de gaz de tip celulă electrolitică cu potențial constant, care este foarte eficient pentru detectarea gazelor reducătoare. Principiul său este diferit de senzorul original de tip baterie, iar reacția sa electrochimică are loc sub forța curentului. Este un adevărat senzor de analiză Coulomb. Acest tip de senzor a fost utilizat cu succes în detectarea gazelor precum monoxid de carbon, hidrogen sulfurat, hidrogen, amoniac, hidrazină etc. În prezent, este senzorul principal pentru detectarea gazelor toxice și nocive.
(3) Senzorul de gaz de tip baterie de concentrație, cu gaz electrochimic activ pe ambele părți ale celulei electrochimice, va forma spontan o forță electromotoare de concentrație, iar mărimea forței electrochimice este legată de concentrația gazului. Exemple de succes de astfel de senzori sunt senzorii de oxigen pentru automobile și senzorii de dioxid de carbon de tip electrolit solid.
(4) Senzorul de gaz de curent extrem este un tip de senzor care măsoară concentrația de oxigen. Utilizează principiul că curentul extrem din celula electrochimică este legat de concentrația purtătorului pentru a pregăti un senzor de concentrație de oxigen (gaz), care este utilizat pentru detectarea oxigenului în automobile și detectarea concentrației de oxigen în oțelul topit.
