Introducción a los sensores electroquímicos para detectores de gases
Una porción significativa de sus gases inflamables, tóxicos y dañinos tienen actividad electroquímica y puede ser oxidado o reducido electroquímicamente. Al utilizar estas reacciones, se puede distinguir la composición del gas y se puede detectar la concentración de gas. Los sensores de gas electroquímicos se dividen en muchas subcategorías:
(1) El principio del sensor de gas tipo batería original (también conocido como sensor de gas de tipo de batería Cavani, sensor de gas de tipo de celda de combustible o sensor de gas de tipo de celda espontánea) es el mismo que la batería seca que usamos, excepto que el electrodo de manganeso de carbono de la batería se reemplaza por un electrodo de gas. Tomando un sensor de oxígeno como ejemplo, el oxígeno se reduce en el cátodo, y los electrones fluyen a través de un amperímetro hasta el ánodo, donde se oxida el metal de plomo. La magnitud de la corriente está directamente relacionada con la concentración de oxígeno. Este tipo de sensor puede detectar efectivamente el oxígeno, el dióxido de azufre, el gas de cloro, etc.
(2) Sensor de gas de tipo de célula electrolítica de potencial constante, que es muy efectivo para detectar gases reductores. Su principio es diferente del sensor de tipo de batería original, y su reacción electroquímica ocurre bajo la fuerza de corriente. Es un verdadero sensor de análisis de Coulomb. Este tipo de sensor se ha utilizado con éxito en la detección de gases como monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, hidrógeno, amoníaco, hidrazina, etc. Actualmente es el sensor convencional para detectar gases tóxicos y dañinos.
(3) El sensor de gas de tipo de batería de concentración, con gas electroquímicamente activo en ambos lados de la célula electroquímica, formará espontáneamente una fuerza electromotriz de concentración, y la magnitud de la fuerza electromotriz está relacionada con la concentración del gas. Ejemplos exitosos de tales sensores son los sensores de oxígeno para automóviles y sensores de dióxido de carbono de tipo electrolitos sólidos.
(4) El sensor de gas de corriente extrema es un tipo de sensor que mide la concentración de oxígeno. Utiliza el principio de que la corriente extrema en la célula electroquímica está relacionada con la concentración del portador para preparar un sensor de concentración de oxígeno (gas), que se utiliza para la detección de oxígeno en automóviles y detección de concentración de oxígeno en el acero fundido.
