Principios de los detectores de gas electroquímicos.
Un gran número de gases combustibles, tóxicos y peligrosos presentan actividad electroquímica y pueden oxidarse o reducirse electroquímicamente. Estas reacciones se utilizan para identificar los componentes del gas y medir la concentración del gas. Los sensores de gas electroquímicos se dividen en varias subcategorías:
⑴ Sensores de gas de celda galvánica (también conocidos como sensores de celda de combustible o sensores de tipo batería autoalimentados). Su principio de funcionamiento es similar al de las baterías secas comunes, excepto que los electrodos de carbono y manganeso se reemplazan por electrodos sensores de gas. Tomando como ejemplo un sensor de oxígeno, el oxígeno se reduce en el cátodo. Los electrones fluyen a través de un amperímetro hasta el ánodo, donde se oxida el plomo metálico. La magnitud de la corriente es directamente proporcional a la concentración de oxígeno. Este tipo de sensor puede detectar eficazmente oxígeno, dióxido de azufre, cloro y otros gases.
⑵ Sensores de gas de celda electrolítica de potencial controlado. Estos sensores funcionan muy bien para detectar gases reductores. A diferencia de los sensores de células galvánicas, sus reacciones electroquímicas tienen lugar bajo la aplicación de una corriente eléctrica, lo que los convierte en auténticos sensores de análisis culombimétrico. Se han aplicado ampliamente para detectar monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, hidrógeno, amoníaco, hidracina y otros gases, y representan el sensor principal para la medición de gases tóxicos y peligrosos.
⑶ Sensores de gas de celda de concentración. Los gases electroquímicamente activos en ambos lados de una celda electroquímica generan espontáneamente una fuerza electromotriz dependiente de la concentración. La magnitud de esta fuerza electromotriz se correlaciona con la concentración de gas. Los ejemplos prácticos típicos incluyen sensores de oxígeno para automóviles y sensores de dióxido de carbono con electrolitos sólidos.
⑷ Sensores de gas de corriente límite. Ciertos sensores de concentración de oxígeno se basan en el principio de que la corriente límite dentro de una celda electroquímica se relaciona con la concentración del portador. Se utilizan para medir el oxígeno en automóviles y para detectar el contenido de oxígeno en acero fundido.
