Vantaggi dei sensori elettrochimici per strumenti di rilevazione gas
Una parte considerevole dei suoi gas infiammabili, tossici e nocivi sono elettrochimicamente attivi e possono essere ossidati o ridotti elettrochimicamente. Utilizzando queste reazioni è possibile distinguere i componenti del gas e rilevarne le concentrazioni. I sensori di gas elettrochimici sono suddivisi in molte sottocategorie:
(1) Sensori di gas per celle primarie (noti anche come sensori di gas per celle Gavoni, sensori di gas per celle a combustibile e sensori di gas spontanei per batterie), i loro principi sono gli stessi delle batterie a secco che utilizziamo, tranne per il fatto che l'elettrodo di carbonio-manganese della batteria era sostituito da un elettrodo a gas. Prendendo come esempio un sensore di ossigeno, l'ossigeno viene ridotto al catodo e gli elettroni fluiscono attraverso l'amperometro fino all'anodo, dove il piombo metallico viene ossidato. La dimensione della corrente è direttamente correlata alla concentrazione di ossigeno. Questo sensore può rilevare efficacemente ossigeno, anidride solforosa, cloro, ecc.
(2) Sensore di gas del tipo a cella elettrolitica a potenziale costante. Questo tipo di sensore è molto efficace per rilevare i gas riducenti. Il suo principio è diverso da quello del sensore a cella galvanica. La sua reazione elettrochimica avviene sotto corrente forzata. È un vero sensore coulometrico. Questo tipo di sensore è stato utilizzato con successo nel rilevamento di monossido di carbonio, idrogeno solforato, idrogeno, ammoniaca, idrazina e altri gas. È il sensore tradizionale per il rilevamento di gas tossici e nocivi.
(3) Sensore di concentrazione del gas del tipo a batteria. Il gas elettrochimicamente attivo formerà spontaneamente una forza elettromotrice concentrata su entrambi i lati della cella elettrochimica. L'entità della forza elettromotrice è correlata alla concentrazione del gas. Un esempio riuscito di questo tipo di sensore è quello delle automobili. Sensore di ossigeno, sensore di anidride carbonica con elettrolita solido.
(4) Sensore gas di tipo corrente limite. C'è un sensore che misura la concentrazione di ossigeno. Utilizza il principio secondo cui la corrente limite nella cella elettrochimica è correlata alla concentrazione del portatore per preparare un sensore di concentrazione di ossigeno (gas). Viene utilizzato per il rilevamento dell'ossigeno nelle automobili e nell'acciaio fuso. Rilevazione della concentrazione di ossigeno.
