Pregled elektrokemijskih senzora za instrumente za detekciju plina
Značajan dio njegovih zapaljivih, otrovnih i štetnih plinova ima elektrokemijsku aktivnost i može se elektrokemijski oksidirati ili reducirati. Korištenjem ovih reakcija može se razlikovati sastav plina i detektirati koncentracija plina. Elektrokemijski plinski senzori podijeljeni su u mnoge podkategorije:
(1) Načelo izvornog baterijskog tipa senzora plina (također poznatog kao Cavanijev senzor plina tipa baterije, senzor plina tipa gorivne ćelije ili senzor plina tipa spontane ćelije) isti je kao suha baterija koju koristimo, osim što je ugljikova manganska elektroda baterije zamijenjena plinskom elektrodom. Uzimajući za primjer senzor za kisik, kisik se reducira na katodi, a elektroni teku kroz ampermetar do anode, gdje dolazi do oksidacije metala olova. Jačina struje izravno je povezana s koncentracijom kisika. Ovaj tip senzora može učinkovito detektirati kisik, sumporni dioksid, klor itd.
(2) Senzor plina tipa elektrolitičke ćelije s konstantnim potencijalom, koji je vrlo učinkovit za otkrivanje redukcijskih plinova. Njegov princip je drugačiji od izvornog senzora baterijskog tipa, a njegova elektrokemijska reakcija odvija se pod snagom struje. To je pravi senzor Coulombove analize. Ovaj tip senzora uspješno se koristi u detekciji plinova kao što su ugljični monoksid, sumporovodik, vodik, amonijak, hidrazin itd. Trenutno je glavni senzor za detekciju otrovnih i štetnih plinova.
(3) Senzor plina tipa koncentracijske baterije, s elektrokemijski aktivnim plinom na obje strane elektrokemijske ćelije, spontano će stvoriti koncentracijsku elektromotornu silu, a veličina elektromotorne sile povezana je s koncentracijom plina. Uspješni primjeri takvih senzora su senzori za kisik za automobile i senzori za ugljični dioksid tipa čvrstog elektrolita.
(4) Plinski senzor ekstremne struje vrsta je senzora koji mjeri koncentraciju kisika. Koristi se načelom da je ekstremna struja u elektrokemijskoj ćeliji povezana s koncentracijom nosača za pripremu senzora koncentracije kisika (plina), koji se koristi za detekciju kisika u automobilima i detekciju koncentracije kisika u rastaljenom čeliku.
