Quattro categorie di strumenti elettrochimici per il rilevamento del gas
Una parte considerevole dei 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 che, L'elettrodo di carbonio e manganese della batteria è sostituito da un elettrodo a gas. Prendendo come esempio il rilevatore di ossigeno, l'ossigeno viene ridotto al catodo e gli elettroni fluiscono verso l'anodo attraverso l'amperometro, 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 di analisi di Coulomb. Questo sensore è stato utilizzato con successo nel rilevamento di monossido di carbonio, idrogeno solforato, idrogeno, ammoniaca, idrazina e altri gas. Attualmente è il sensore tradizionale per i rilevatori 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 il sensore di ossigeno per automobili, rilevatore 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.
Attualmente i principali fornitori di questo tipo di sensori sono in tutto il mondo, principalmente in Germania, Giappone e Stati Uniti. Recentemente si sono aggiunti diversi fornitori europei: Regno Unito, Svizzera, ecc. La Cina ha iniziato molto presto in questo campo, ma il processo di industrializzazione non è stato efficace.
