Introducció als sensors electroquímics per a instruments de detecció de gasos
Una part important dels seus gasos inflamables, tòxics i nocius tenen activitat electroquímica i es poden oxidar o reduir electroquímicament. Utilitzant aquestes reaccions, es pot distingir la composició del gas i es pot detectar la seva concentració. Els sensors electroquímics de gas es divideixen en moltes subcategories:
(1) El principi del sensor de gas de tipus de bateria original (també conegut com a sensor de gas tipus bateria Cavani, sensor de gas tipus pila de combustible o sensor de gas de tipus cel·la espontània) és el mateix que la bateria seca que utilitzem, excepte que l'elèctrode de carboni manganès de la bateria es substitueix per un elèctrode de gas. Prenent com a exemple un sensor d'oxigen, l'oxigen es redueix al càtode i els electrons flueixen a través d'un amperímetre fins a l'ànode, on s'oxida el metall de plom. La magnitud del corrent està directament relacionada amb la concentració d'oxigen. Aquest tipus de sensor pot detectar eficaçment l'oxigen, el diòxid de sofre, el gas de clor, etc.
(2) Sensor de gas tipus cel·la electrolítica de potencial constant, molt eficaç per detectar gasos reductors. El seu principi és diferent del sensor de bateria original i la seva reacció electroquímica es produeix sota la força del corrent. És un autèntic sensor d'anàlisi de Coulomb. Aquest tipus de sensor s'ha utilitzat amb èxit en la detecció de gasos com monòxid de carboni, sulfur d'hidrogen, hidrogen, amoníac, hidrazina, etc. Actualment és el sensor principal per detectar gasos tòxics i nocius.
(3) El sensor de gas tipus bateria de concentració, amb gas electroquímicament actiu a ambdós costats de la cèl·lula electroquímica, formarà espontàniament una força electromotriu de concentració i la magnitud de la força electromotriu està relacionada amb la concentració del gas. Exemples d'èxit d'aquests sensors són els sensors d'oxigen per a automòbils i els sensors de diòxid de carboni de tipus electròlit sòlid.
(4) El sensor de gas de corrent extrem és un tipus de sensor que mesura la concentració d'oxigen. Utilitza el principi que el corrent extrem a la cèl·lula electroquímica està relacionat amb la concentració del portador per preparar un sensor de concentració d'oxigen (gas), que s'utilitza per a la detecció d'oxigen en automòbils i la detecció de concentració d'oxigen en acer fos.
