Εισαγωγή στους Ηλεκτροχημικούς Ανιχνευτές Ανιχνευτών Αερίων
Ένα σημαντικό μέρος των εύφλεκτων, τοξικών και επιβλαβών αερίων του έχει ηλεκτροχημική δραστηριότητα και μπορεί να οξειδωθεί ή να αναχθεί ηλεκτροχημικά. Χρησιμοποιώντας αυτές τις αντιδράσεις, μπορεί να διακριθεί η σύνθεση του αερίου και να ανιχνευθεί η συγκέντρωση αερίου. Υπάρχουν πολλές υποκατηγορίες ηλεκτροχημικών αισθητήρων αερίων:
(1) Η αρχή των αισθητήρων αερίου τύπου κύριας κυψέλης (επίσης γνωστοί ως αισθητήρες αερίου τύπου κυψελών Gavoni, αισθητήρες αερίου τύπου κυψελών καυσίμου και αισθητήρες αερίου τύπου κυψελών αυθόρμητων) είναι παρόμοια με αυτή των ξηρών μπαταριών που χρησιμοποιούμε, εκτός από το ότι το ηλεκτρόδιο μαγγανίου άνθρακα της μπαταρίας αντικαθίσταται από ένα ηλεκτρόδιο αερίου. Για παράδειγμα, σε έναν αισθητήρα οξυγόνου, το οξυγόνο μειώνεται στην κάθοδο και τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω του αμπερόμετρου προς την άνοδο, όπου το μέταλλο μολύβδου οξειδώνεται. Το μέγεθος του ρεύματος σχετίζεται άμεσα με τη συγκέντρωση του οξυγόνου. Αυτός ο τύπος αισθητήρα μπορεί να ανιχνεύσει αποτελεσματικά το οξυγόνο, το διοξείδιο του θείου, το αέριο χλώριο κ.λπ.
(2) Ο αισθητήρας αερίου τύπου ηλεκτρολυτικής κυψέλης σταθερού δυναμικού είναι πολύ αποτελεσματικός στην ανίχνευση αναγωγικών αερίων. Η αρχή του είναι διαφορετική από αυτή των αρχικών αισθητήρων τύπου μπαταρίας. Η ηλεκτροχημική του αντίδραση συμβαίνει υπό τη δύναμη του ρεύματος, καθιστώντας τον πραγματικό αισθητήρα για ανάλυση Coulomb. Αυτός ο τύπος αισθητήρα έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην ανίχνευση αερίων όπως μονοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο, υδρογόνο, αμμωνία, υδραζίνη, κ.λπ. Αυτή τη στιγμή είναι ο κύριος αισθητήρας για την ανίχνευση τοξικών και επιβλαβών αερίων.
(3) Αισθητήρες αερίου τύπου μπαταρίας συγκέντρωσης, με ηλεκτροχημικά ενεργά αέρια και στις δύο πλευρές του ηλεκτροχημικού στοιχείου, θα σχηματίσουν αυθόρμητα ηλεκτροκινητική δύναμη συγκέντρωσης. Το μέγεθος της ηλεκτροκινητικής δύναμης σχετίζεται με τη συγκέντρωση του αερίου. Επιτυχημένα παραδείγματα τέτοιων αισθητήρων είναι οι αισθητήρες οξυγόνου για αυτοκίνητα και οι αισθητήρες διοξειδίου του άνθρακα τύπου στερεού ηλεκτρολύτη.
(4) Ένας αισθητήρας αερίου οριακού ρεύματος είναι ένας τύπος αισθητήρα που μετρά τη συγκέντρωση οξυγόνου. Χρησιμοποιεί την αρχή ότι το οριακό ρεύμα σε ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο σχετίζεται με τη συγκέντρωση του φορέα για την παρασκευή ενός αισθητήρα συγκέντρωσης οξυγόνου (αερίου), ο οποίος χρησιμοποιείται για την ανίχνευση οξυγόνου στα αυτοκίνητα και για την ανίχνευση της συγκέντρωσης οξυγόνου στον τετηγμένο χάλυβα.
