سنسورهای الکتروشیمیایی مورد استفاده برای تشخیص گازها
بخش قابل توجهی از گازهای قابل اشتعال، سمی و مضر آن دارای فعالیت الکتروشیمیایی هستند و می توانند به صورت الکتروشیمیایی اکسید یا احیا شوند. با استفاده از این واکنش ها می توان ترکیب گاز را تشخیص داد و غلظت گاز را تشخیص داد. زیر شاخه های بسیاری از سنسورهای گاز الکتروشیمیایی وجود دارد:
(1) اصل حسگرهای گاز نوع سلول اولیه (همچنین به عنوان سنسورهای گاز نوع سلول گاونی، سنسورهای گاز نوع سلول سوختی و سنسورهای گاز نوع سلول خود به خود شناخته میشوند) مشابه باتریهای خشکی است که ما استفاده میکنیم، با این تفاوت که الکترود منگنز کربن باتری با یک الکترود گاز جایگزین می شود. برای مثال، در حسگر اکسیژن، اکسیژن در کاتد کاهش مییابد و الکترونها از طریق آمپرمتر به آند میروند، جایی که فلز سرب اکسید میشود. مقدار جریان مستقیماً با غلظت اکسیژن مرتبط است. این نوع سنسور می تواند به طور موثری اکسیژن، دی اکسید گوگرد، گاز کلر و غیره را تشخیص دهد.
(2) سنسور گاز نوع سلول الکترولیتی با پتانسیل ثابت در تشخیص گازهای کاهنده بسیار موثر است. اصل آن با سنسورهای نوع باتری اصلی متفاوت است. واکنش الکتروشیمیایی آن تحت نیروی جریان رخ می دهد و آن را به یک حسگر واقعی برای تحلیل کولن تبدیل می کند. این نوع سنسور با موفقیت در تشخیص گازهایی مانند مونوکسید کربن، سولفید هیدروژن، هیدروژن، آمونیاک، هیدرازین و غیره استفاده شده است.
(3) حسگرهای گازی نوع باتری با غلظت، با گازهای فعال الکتروشیمیایی در دو طرف سلول الکتروشیمیایی، به طور خود به خود نیروی الکتروموتور غلظت را تشکیل می دهند. بزرگی نیروی محرکه الکتریکی به غلظت گاز مربوط می شود. نمونههای موفق چنین حسگرهایی، حسگرهای اکسیژن برای خودروها و حسگرهای دیاکسید کربن نوع الکترولیت جامد هستند.
(4) سنسور گاز جریان محدود نوعی حسگر است که غلظت اکسیژن را اندازه گیری می کند. از این اصل استفاده می کند که جریان حدی در یک سلول الکتروشیمیایی به غلظت حامل مربوط می شود تا حسگر غلظت اکسیژن (گاز) را تهیه کند که برای تشخیص اکسیژن در خودروها و برای تشخیص غلظت اکسیژن در فولاد مذاب استفاده می شود.
